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逐跳路由和显式路由在下一代计算机网络中的应用

【摘要】:逐跳路由实现简单,但不具备QoS和流量工程能力。约束路由比基于最小成本和最短路径的传统路由协议要有优势,但处理相对复杂。相比于逐跳路由,显式路由更容易配合实现流量工程和QoS,并且具有更大的灵活性和可扩展性。在故障情况下的重路由方面,则是通过显式路由和面向连接实现故障时的快速重路由,可望实现毫秒级的恢复速度。

IP现有组网模式是采用基于宿地址的逐跳路由,使用最短路由算法计算基于宿地址的最短路径,并建立地址前缀和下一条链路对应的转发表,包发送是根据此表进行选路。这样每个路由器独立决定下一跳,即如何转发包是本地决定的。在包发送过程中,每一跳是彼此分离的,无连接的。逐跳路由实现简单,但不具备QoS和流量工程能力。

MPLS采用的是显式路由,即在包到达网络或者未到达网络之前,就已经明确指定了其转发路径,在MPLS中称为显式LSP(或称约束LSP),通过特定的显式LSP可以支持特殊的业务和应用。显式路径可以通过网管指定或在路由计算中引入约束参数的方法建立,在显示路由中,路由计算时需要考虑各种约束条件(如策略、QoS),也称约束路由。约束路由比基于最小成本和最短路径的传统路由协议要有优势,但处理相对复杂。(www.chuimin.cn)

相比于逐跳路由,显式路由更容易配合实现流量工程和QoS(这一部分详见第四章),并且具有更大的灵活性和可扩展性。同时,MPLS能提供层次化转化能力,因为MPLS是一个面向连接的标签交换,其连接就是LSP,在一个LSP中可以封装另一个LSP形成LSP隧道,就构成层次转化。这样,MPLS网络可以为任何网络层协议提供中转业务,包括IP和MPLS自己本身,提供虚拟中继和VPN能力(关于MPLS VPN的研究详见第五章)。在故障情况下的重路由方面,则是通过显式路由和面向连接实现故障时的快速重路由,可望实现毫秒级的恢复速度。MPLS网络的可靠性可以借鉴前些年关于ATM自愈的研究成果,如通过保护切换和动态恢复实现。前者对于高优先级的业务,为工作LSP建立一个备份LSP,备用LSP不占用带宽,但占用标签资源,当故障出现时,从工作LSP切到备用LSP。而在无备用LSP时,当工作中的LSP中某一点有故障,则发生指示消息通知上游节点建立一条新的LSP。