基于MPLS的VPN技术原理及其实现

Prouter:Provider Router，供应商路由器是没有连接CE设备的供应商网络中的任何路由器。在PE路由器这间转发VPN数据流量时，供应商路由器作为MPLS连接LSR使用。由于是在采用两层标记堆栈的MPLS骨干中转发流量，因此供应商路由器只需维护到供应商PE路由器的路由，而不需维护每个客户站点专用的VPN路由信息。

RR:Route Reflector,BGP路由反射器

ASBR:Automated System Border Router，自治系统边界路由器，在实现跨自治系统的VPN时，与其它自治系统交换VPN路由。

MP-BGP：多协议扩展BGP，承载携带标签的IPv4/VPN路由，包括MP-IBGP、MP-EBGP。

PE-CE路由协议：在PE、CE之间传递用户网络路由，可以是静态路由，或RIP、OSPF、ISIS、BGP协议。

LDP：Label distribution Protocol，在PE之间建立尽力而为的LSP，经过P路由器，所有PE、P路由器均需要支持。RSVP-TE：在VPN需要QoS保障时，在PE之间建立具有QoS能力的ER-LSP。

VRF：Virtual Routing Fowarding Table，虚拟路由转发表，它包含同一个Site相关的路由表、转发表、接口（子接口）、路由实例和路由策略等。在PE设备上，属于同一VPN的物理端口或逻辑端口对应一个VRF，可通过命令行或网管工具进行配置，主要参数包括RD(Route Distinguish)、Import Route-Targets、Export Route-Targets、接口（子接口）等。

VPN用户站点：Site是VPN中的一个孤立的IP网络，一般来说，它不通过骨干网公司总部、分支机构都是Site的具体例子。CE路由器通常为VPN Site中的一个路由器或交换设备，Site通过一个单独的物理端口或逻辑端口（通常是VLAN端口）连接到PE设备。

用户接入MPLS VPN后，每个Site提供一个或多个CE与骨干网的PE连接，并在PE上为该Site配置VRF，将连结PE-CE的物理接口、逻辑接口、甚至L2TP/IPSec隧道绑定到VRF上，但不可以是多跳的三层连接。

BGP扩展实现的MPLS VPN扩展的BGP NLRI的IPv4地址，在其前增加了一个8字节的RD（Route Distinguisher），用于标记VPN的成员(Site)。每个VRF可配置某些策略，规定VPN可以接收哪些Site的路由信息，可以向外发布哪些Site的路由信息。PE根据BGP扩展发布的信息进行路由计算，生成相关VPN的路由表。

通常，PE-CE之间通过静态路由交换路由信息，也可通过RIP、OSPF、BGP、IS-IS等协议，静态路由方式可以减少因CE设备管理不善等原因造成的对骨干网BGP路由的震荡，从而提供骨干网的稳定性。

MPLS BGP三层VPN适用于固定的Internet/Extranet用户，每个Site可代表Internet/Extranet的总部或分支机构。MPLS三层VPN的CE与PE设备之间只需要一条物理或逻辑链路，但PE设备必须保存多个路由表。如果在CPE或PE之间运行动态路由协议，则PE还必须支持多实例，对PE性能要求较高。PE与PE之间需要运行BGP协议，可扩展性较差，目前可通过一个或多个路由反射器解决这一问题。对于同一AS(Automated System)域的VPN，必须建立运营商之间路由器IBGP连接的PE，与路由反射器建立IBGP连接即可。

MPLS BGP三层VPN可通过与Internet路由之间配置一些静态路由的方式，实现VPN的Internet上网服务，并可为跨不同地域的、属于同一个AS但没有骨干网的运营商提供VPN互连，即提供“运营商的运营商”模式的VPN网络互连。

2.3 MPLS的优点

1.高安全性。MPLS的标记交换路径(LPS)具有与FR和ATM VCC相似的安全性；另外。MPLS VPN还集成了IPSEC加密，同时也实现了对用户透时，用户可以采用防火墙，数据加密等方法，进一步提高安全性。

2.强大的扩展性。第一，网络可以容纳的VPN数目很大；第二，同一VPN的用户很容易扩充。

3.业务的融合能力。MPLS VPN提供了数据、语音和视频三网融合的能力。

4.灵活的控制策略。可以制定特殊的控制策略，同时满足不同用户的特殊需求，实现增值服务。

5.强大的管理功能。采用集中管理的方式，业务配置和调度统一平台，减少了用户的负担。

6.服务级别协议(SLA)。目前利用差别服务、流量控制和服务级别来保证一定的流量控制，将来可以提供宽带保证以及更高的服务质量保证。

7.为用户节省费用。

MPLS是一种结合了链路层和IP层优势的新技术。在MPLS网络上不仅仅能提供VPN业务，也能够开展QoS、TE、组播等等的业务。随着MPLS应用的不断升温，不论是产品还是网络，对MPLS的支持已不再是额外的要求。VPN虽然是一项刚刚兴起的综合性的网络新技术，但却已经显示了其强大的生命力。在我国网络基础薄弱，政府和企业对IP虚拟专用网的需求不高，但相信随着政府上网、特别是在电子商务的推动下，基本MPLS的IP虚拟专用网技术的解决方案必将有不可估量的市场前景。