三、MPLS QoS

MPLS使用标签转发替代传统的路由转发,路由功能强大、灵活,可满足各种新应用对网络的要求,且其核心技术可扩展到多种网络协议(IPv4、IPv6等)。MPLS可在多种物理媒质上实施,如Ethernet、PPP、ATM和帧中继(frame relay,FR),目前MPLS被广泛应用于大规模网络的组建,在MPLS网络中实现QoS成为必须考虑的问题。
MPLS通过建立标签交换路径(labeled switch path,LSP)实现面向连接的转发,若对LSP实施QoS将有可能实现LSP上数据流的QoS。按照此思路,DiffServ/IntServ模型被运用于MPLS。其中,MPLS 同IntServ结合产生MPLS流量工程技术(traffic engineering,MPLS-TE),MPLS同DiffServ结合产生MPLS DiffServ技术。

(一)MPLS与IntServ结合——MPLS-TE

IntServ模型使用RSVP进行端到端的资源预留,为每个流维持一个转发状态,可扩展性较差,没有得到广泛应用。RFC 3209对RSVP进行了扩展,使RSVP的PATH消息支持发起标签请求,以及RESV消息支持标签分配。扩展后的RSVP称为RSVP-TE。RSVP-TE的出现使MPLS在建立LSP过程中可控制流量路径同时进行资源预留,使网络流量绕开拥塞节点,达到平衡网络流量的目的,即MPLS流量工程——MPLS-TE。MPLS-TE可精确控制流量流经的路径以及保证流量带宽,但没有识别业务的能力,LSP中各种业务流量不分优先级,一旦LSP内发生实际流量超出预约流量,对QoS敏感的业务将直接受到影响。因此MPLS-TE也无法单独解决QoS保证问题。

(二)MPLS与DiffServ结合——MPLS Diff-Serv

DiffServ模型可依据报文内容区分业务流量,并分配优先级,保证高优先级业务优先转发,广泛应用于MPLS网络。
DiffServ模型只能在单个节点上预留资源,无法事先约定带宽,流量超出带宽允许范围时,只能通过对低优先级业务增大延时以及提高丢包率来保证关键业务的高优先级转发。网络极端拥塞时,甚至高优先级的关键业务也无法幸免延时和丢包。因此,单纯应用MPLS DiffServ技术难以提供基于流的端到端的QoS,也无法彻底满足服务等级协议(service level agreement,SLA)。

(三)MPLS-TE与MPLS DiffServ结合——MPLS DS-TE

若把DiffServ和RSVP-TE技术结合,MPLS网络既能识别业务类型,又能根据优先级为关键业务预留资源和优先转发,这两种技术的结合点就是MPLS DS-TE。MPLS DS-TE可通过为不同业务分别建立保证一定带宽的LSP隧道,来保证高优先级业务的带宽需求。

(四)MPLS QoS在MPLS VPN的应用——VPN QoS

需要在VPN内承载多种不同优先级的业务流量场合,可将MPLS QoS和MPLS VPN技术结合,形成VPN QoS技术。VPN QoS技术将VPN内传输的多种流量区分优先级,保证高优先级业务优先转发,从而为VPN内的关键业务提供QoS保证。
DiffServ、RSVP-TE、MPLS VPN三者按需组合,可达到隔离业务流量、区分优先级、保证关键业务流量或关键VPN的带宽资源、在VPN或MPLS-TE隧道中按优先级转发等的效果,为运营商开展语音、视频类业务运营或提供有SLA的VPN服务提供了技术保障。