基于MPLS網(wǎng)絡(luò)的故障檢測及恢復(fù)的研究.pdf

1、作為服務(wù)提供商在公用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上最常配置的兩項應(yīng)用，MPLS(Multiprotocol Label Switching，多協(xié)議標(biāo)簽交換)和MPLS VPN(Virtual Private Network，虛擬私有網(wǎng))技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。圖象傳輸、視頻會議和VoIP電子商務(wù)等實時性業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展對MPLS VPN的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提出了越來越高的要求。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，為了保持網(wǎng)絡(luò)的高效性和可用性，無論是組織還是個人都在如何快速地檢測到故障

2、并且從中恢復(fù)方面做了大量的研究工作。
　　 在實際應(yīng)用中，現(xiàn)在一般使用基于IP路由協(xié)議的檢測機(jī)制，檢測時間在秒級以上，這樣可能會導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)報文的丟失從而造成極大的損失。BFD(Bidirectional Forwarding Detection，雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測)是一套全網(wǎng)統(tǒng)一的檢測機(jī)制，用于輕量級地快速檢測和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中鏈路的連通狀況。它提供了一個通用的、標(biāo)準(zhǔn)化的、介質(zhì)無關(guān)以及協(xié)議無關(guān)的快速故障檢測機(jī)制，可以為各上層協(xié)議如路由協(xié)議

3、、MPLS等統(tǒng)一地快速檢測兩個路由器間雙向轉(zhuǎn)發(fā)路徑的故障。對于MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)，我們就是希望能夠在節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源的同時，找到這樣一個毫秒級的故障檢測機(jī)制和一個快速的恢復(fù)方案。
　　 基于這樣的技術(shù)和應(yīng)用背景，本文對MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)的故障檢測和恢復(fù)做了如下研究：
　　 1.深入研究了MPLS、BFD協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和MPLS VPN技術(shù)的理論知識并對BFD檢測MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)的可行性進(jìn)行了分析；
　　 2.在

4、配置模塊增加新的命令行實現(xiàn)LSP Ping觸發(fā)BFD控制報文的發(fā)送和周期性Traceroute功能，并通過流程設(shè)計、模塊交互設(shè)計和運行設(shè)計對BFD檢測MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)的LSP(Label Switching Path，標(biāo)簽交換路徑)方案進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計；
　　 3.通過網(wǎng)絡(luò)模擬仿真軟件組網(wǎng)實現(xiàn)了BFD檢測LSP設(shè)計方案；
　　 4.MPLS檢測到網(wǎng)絡(luò)故障后，還需要一個比較好的故障恢復(fù)方案進(jìn)行故障恢復(fù)，在分析比較全

5、局保護(hù)恢復(fù)和本地保護(hù)恢復(fù)兩種故障恢復(fù)方案后，由于本地保護(hù)恢復(fù)具有恢復(fù)速度更為快速的優(yōu)點，所以最后選擇本地保護(hù)恢復(fù)作為本文基本的恢復(fù)方案，并且以此為基礎(chǔ)提出兩種帶寬共享方案，即主-備路徑帶寬共享方案和備-備路徑帶寬共享方案，并對這兩種方案進(jìn)行了具體的研究；
　　 5.基于上述兩種帶寬共享方案，結(jié)合搶占優(yōu)先級，給出了計算帶寬的計算公式；
　　 6.在MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)中引入流量工程的概念，即讓基于LDP(Label D