基于MPLS技术的流量工程

服务提供商在支持IP服务方面面临着挑战，这需要他们能够使现有的网络具有流量工程管理。服务提供商要求IP over ATM这种方式下的流量工程在纯IP结构的网络中也要得到体现。MPLS正是一种ATM和纯IP网共存情况下提供流量工程，并且避免两个分立网络的管理技术。

全世界的服务提供商都在寻求更可靠的、有差异性的服务，以跟上互联网的不断发展以及不断增长的用户需求，这就需要服务提供商能够严格地控制网络资源的分配和网络吞吐量。对于在网络的物理拓扑结构上映射通信流量的过程，以及为这些通信流量的资源定位就叫做流量工程。它是当今服务提供商最难处理的任务之一。

理想的流量工程解决方案是根据业务需要分配网络资源，它应该具有将通信流量映射到特殊路径和专用资源上以实现负载均衡的方法。一个具有流量工程的网络可以利用面向连接的技术来实现，如ATM和帧中继。然而，将多种技术混合起来的网络，需要各自的网管系统来管理，操作上带来很大的不便。

一个纯的IP网络可以基于MPLS协议实施流量工程，通过提供不同的业务和可控性的网络获取利益。我们迫切需要一个具有流量工程设计的网络，该网络应能够根据流量需求进行网络资源的排队管理，以较低的成本创建一个确定性的网络，以及通过SLA提供不同的业务类型。因此，在下一代的IP网络中，流量工程会成为MPLS协议最广泛的应用之一。

MPLS多协议标记交换融合了IP路由技术、ATM 的QoS及第二层的交换技术，使得以上的流量工程模式可以部署在基于IP的网络，其中包括ATM网上承载IP业务的模式。它允许为网络的数据流预先建立一条路径。这些预留的路径占用特殊的网络资源，既可被手工设定为显式路径，也可根据需要自动生成最佳的路径。

基本上讲，MPLS类似于ATM技术，它是专门为IP设计的，但同时又支持ATM和PoS等不同的传输媒体。标记交换路径(LSP)的路径建立，根据流量需要和链路承载能力，数据流被映射到相应的路径上。数据流通过哪条路径转发取决于该数据流被分配了什么样的标记。因此，不同于传统的IP目的地址，MPLS中的标记被用于将数据包沿着选好的路径在网络中传送。目前，MPLS可用两种控制协议CR-LDP和RSVP建立路径，他们在支持流量工程时具有同等的效力。另外，这两种控制协议均支持隐式和显式路由。

流量工程的骨干具备管理路由器资源的能力，这对于网络中每台路由器是必需的。另外，网络中每一台路由器的容量及性能必须能在全网中共享，以便通过集成在具有MPLS功能的边缘路由器(LER)或者是边缘标签交换路由器(edge-LSR)中的集中式流量工程处理功能进行LSP的计算。需要明确指出的是，流量工程处理功能必须能访问以下信息：LSP终端节点(也就是目的IP地址)，一个完整的网络拓扑以便计算潜在路径，以及网络中所有路由器的资源可用性以便计算路径的容量。