城域网MPLSVPN应用案例分享

科技   2024-11-11 19:49   广东  

MPLSVPN(Multiprotocol Label Switching Virtual Private Network,多协议标签交换虚拟专用网络)是一种基于MPLS技术实现的虚拟专用网络(VPN)解决方案,用于在IP骨干网络上创建高效、安全的虚拟专网连接。MPLSVPN主要应用于大型企业、数据中心和电信运营商的网络,提供了数据隔离、带宽保证和高效的路由能力。

1. MPLSVPN的基本原理

MPLSVPN是通过MPLS(多协议标签交换)技术来传输流量的。MPLS网络通过在网络报文前增加一个标签(Label),在网络中进行标签交换和转发,而不依赖传统的IP地址路由。这种标签交换机制使得网络的转发过程更加高效,也便于流量工程和网络质量的控制。

在MPLSVPN中,常见的VPN类型有两种:

  • L3VPN(Layer 3 VPN):即第三层VPN,通过MPLS技术在运营商的核心网络上提供多个不同的虚拟路由和转发表(VRF),用于隔离不同客户的IP流量。

  • L2VPN(Layer 2 VPN):即第二层VPN,通过MPLS标签交换提供类似二层交换的服务,允许在不同地点之间扩展二层网络。

2. MPLSVPN的组成

MPLSVPN网络一般包含以下几种设备:

  • CE(Customer Edge):客户边缘设备,是连接到运营商网络的用户设备,负责和服务提供商的PE设备通信。

  • PE(Provider Edge):服务提供商边缘设备,通常具有MPLS能力,通过MPLS标签交换机制与其他PE设备通信,并维护每个客户的VRF。

  • P(Provider):服务提供商内部的核心设备,用于在PE设备之间传递MPLS标签流量,但通常不直接处理VPN流量。

3. MPLSVPN的工作机制

MPLSVPN通过PE设备之间的MP-BGP(Multiprotocol Border Gateway Protocol,多协议BGP)协议来传递VPN路由。具体工作过程如下:

  1. 标签分配与分发:PE设备为不同客户的数据流分配唯一的MPLS标签,以便在网络中区分不同的VPN流量。P设备仅转发标签流量,不识别VPN路由。

  2. MP-BGP路由传递:PE设备通过MP-BGP协议在不同的PE之间分发VPN路由信息,以便让不同的PE设备能够知道其他客户的VPN路由。

  3. 数据转发:当CE设备向PE发送数据包时,PE会根据数据包的目标地址查询VRF路由表,查找并分配标签。数据包在MPLS网络中通过标签交换机制进行转发,直至到达目标PE,再通过标签移除恢复数据并发送到目的CE。

4. MPLSVPN的优势

  • 高效的流量转发:MPLS标签交换技术比传统的IP路由转发更高效。

  • 流量隔离和安全性:不同的VPN流量被隔离在各自的VRF表中,互不影响,提升了网络的安全性。

  • 弹性的流量工程:MPLS技术支持TE(Traffic Engineering)流量工程,能够根据业务需求调整路径,优化网络资源利用。

  • QoS支持:MPLS可以根据不同业务分配不同的标签,从而提供不同的服务质量(QoS),满足不同应用的网络要求。

5. 城域网MPLSVPN的银行应用案例(二层 MPLS VPN)

MPLS VPN 技术及应用的日益成熟,MPLS VPN 逐渐成为企事业单位组建专网、实现各分支机构互联互通网络的首选,逐步替换了原来的SDH 数据专线专用网络。例如,在电子政务网中,不同的政府机关(如政府部门,财税部门,机要部门等)有着不同的业务系统,各业务系统之间的数据流量多数是要求相互隔离的,但是同时各业务系统之间可能存在着互访的需求。MPLS VPN具有很好的 VPN 性能特点,可以在一个逻辑隔离的网络中,具有全网状 VPN连接能能力;在工程实际应用中,考虑流量工程 TE 特性,还可以按照客户需求,对服务等级进行细分。

1)需求分析

中国建设银行xx市分行为实现xx地区银行网点的视频监控图像集中管控需组建视频监控系统专用承载网络,同时要求与原有业务系统完全隔离。本次组网包括城区所有网点、支行、ATM等共计 33 个网点:

每个网点必须提供一条带宽不低于 4M 的专线(光纤),用户端提供接口类型为 10/100M 局域网接口(电口),各网点统一汇聚到市分行监控中心,汇聚端提供 200M 以上带宽,接口类型为 10/100/1000M 局域网接口(电口)。由于承载银行网点的实时视频监控图像数据,因此对网络要求必须高 QOS保证、速度快、稳定性高、安全可靠、可以灵活扩展。根据以上需求情况分析,结合实际需求提出基于 MPLS 二层 VPN 技术的解决方案:

2)组网方案

1)采用二层 MPLS VPN 实现整个  监控专网与互联网物理隔离,确保业务私密性、稳定性;

2)各网点网络P地址规划完全由银行自行分配,运营商仅提供透明通道

3)核心交换机通过提供主备用冗余链路,防止一条1000M链路出现故障另一条链路可以迅速切换为主用,确保业务不中断:

4)接入交换机具备可远程网管、支持 VLAN、端口限速等功能;

5)光纤专线的稳定性和可靠性很高,可以充分保证传输质量,是传输质量最好的线路传输方式,可以确保高质量的视频图像传输:

6)各支行通过增加华为二层交换机 2008TP-MI,提供 10/100M 的电口:监控中心通过增加华为三层交换机 LS-3528F-EA,提供10/100/1000M 的电口。


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