SDN时代中的MPLS

第 16 章. 扩展 MPLS 传输和无缝 MPLS

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如今，我们的行业正在经历着服务提供商（SP）网络的模式转变：网络应用正在从传输层中独立出来。基于 Cloud 的现代 SP 应用需要灵活、智能的叠加网络服务，而传统、静态的低层数据传输无法很好地满足这些需求。

推动这一趋势的因素很多：

• 使服务提供点更接近用户的需求增加。IP 设备正在逐步取代传统的第 2 层（L2）网元，从而分割了 L2 域。

• IP/MPLS 层可提供更多用于快速保护的 "智能 "功能，可取代光网络的相应快速保护功能。

• 移动通信--传统上通过 TDM 电路传输--转向以太网，随后在 3G（如通用移动通信系统 [UMTS]）或 4G（如长期演进 [LTE]）或小蜂窝网络中转向 IP。

• 大规模数据中心转向 MPLS Fabric 和支持 MPLS 的服务器。

为满足这一需求，增加现有核心（或骨干）设备的容量是必要的，但还不够。许多小范围站点所需的服务终端的存在也有赖于增加网络中支持 MPLS 的设备总数。

由于 L3 边缘更接近终端用户，网络正在引入许多小型设备：

• 在边缘，路由器的容量相对较小，但具有丰富的 IP/MPLS 功能集，其中一些可用作小型通用接入或基站接入设备。

• 在大规模数据中心，服务器和管理程序采用基本的 MPLS 堆栈。

通用边缘模式为部署服务提供了极大的灵活性。边缘概念淡化，服务终止点可以在网络的任何地方。提供商边缘（PE）功能分布在服务端点或服务终止点。任何具有 VRF 或终止伪线（PW）等功能的设备都会将服务与 MPLS 传输连接起来，成为服务端点。从某种意义上说，该功能与设备的实际位置和连接类型无关。

至于大规模数据中心，在服务器上实施 MPLS 可能最终会创建一个拥有 10 万台支持 MPLS 设备的网络。

虽然这种 "MPLS-everywhere "方法有很多优点，但要引入大量设备也是一项挑战。如果这些设备受限于其转发平面上可处理和编程的状态量，情况就更是如此。分段、分层和减少状态成为设计和机制的关键特性，从而实现所需的控制平面可扩展性。

因此，软件定义网络（SDN）时代的网络需要精心设计，并考虑到相关设备的控制面和转发面扩展能力。

本章将讨论几种架构方法：

• 在单个 IGP 域中使用扁平 LSP 进行 IP/MPLS 扩展（域内扩展）

• 在单个 IGP 域中使用分层 LSP 进行 IP/MPLS 扩展

• 在分割成多个 IGP 域的网络中使用分层 LSP 进行 IP/MPLS 扩展（域间扩展）

• 在无 IGP 网络中使用分层 LSP 进行 IP/MPLS 扩展

扩展 IGP 网域

使用 MPLS 传输的单个 IGP 网域的最大规模主要取决于参与网域的最弱路由器的控制平面容量以及网域中使用的 MPLS 传输机制。让我们从 IGP 开始。

备注

在本节中，"域"代表自治系统 (AS) 内的单个 OSPF 或 IS-IS 区域。

要将 IGP 扩展到单个 IGP 域中尽可能多的路由器，需要遵循五大设计原则：

• IGP 只应公布传输地址。

  • 最好只将本地 IGP 域的环回地址注入 IGP 数据库。

  • 此外，本地 IGP 域的链路地址最终也会注入 IGP 数据库。在所有核心路由器都使用 BGP 的 IS-IS 主干网中，通常的做法是通过 BGP 而不是 IS-IS 公布链路地址。但 OSPF 缺乏这种灵活性，因为 ...