基于电信的MPLS VPN的QoS解决方案研究

摘要

由于现有的IP城域网设计部署主要是为了满足基本的业务需求，对QoS、MPLS VPN、网络安全等方面的研究仍有不足，还不能满足业务差异化识别和区分优先级承载。目前从电信运营商的业务发展来看，大客户VPN专线业务主要在部分地市被少量发展，随着MPLS VPN的低成本、安全可靠、维护方便等的优势，大客户对传统专线业务的青睐将逐渐转向MPLS VPN，因此MPLS VPN如何提供满足语音和视频业务的承载质量的服务，成为关注的热点，本文将针对MPLS VPN的QoS解决方案进行研究探讨。
　　 本文首先针对MPLS VPN的特点、工作原理及存在的QoS问题进行了研究，讨论了两种解决MPLS VPN的QoS解决方案。第一种是将MPLS与DiffServ相结合，文中分析了DiffServ over MPLS的系统模型，该模型实现的主要组件以及工作流程。第二种方案是感知区分服务的流量工程，结合区分服务和流量工程的特点，避免了区分服务模型中因流量分布不均而导致的丢包和网络资源的浪费，达到了支持多种业务类型的能力，并且实现了最优化利用网络资源的目的。由于在MPLS VPN网络模型中，经常会出现多个VPN用户共享PE-PE之间的LSP路径，会导致资源的抢占或浪费，文中根据动态带宽分配算法的思想，提出了一种解决该问题的方案，即改变传统的固定每个用户的带宽，取而代之的是VPN用户可以根据自己的流量情况与运营商约定一个最小保证带宽，当用户有突发流量或需要占用更多资源时，可以根据网络中空闲资源的情况来扩大其带宽。针对VPN业务本身的特点，对原有的带宽分配算法进行了改进，原有算法根据每个VPN的权重来分配空余带宽资源，使得权重小的用户几乎得不到空余带宽，改进算法针对每个用户的实时流量来分配空余带宽，解决了该问题。
　　 通过OPNET网络仿真工具，对文中研究的两种解决方案进行仿真对比，从对比结果可以看出，无论是在网络轻载还是网络拥塞的情况下，DS-TE在改善网络QoS方面比DiffServ优势明显。通过将文中改进的方案与传统的方案的仿真可以看出，当用户有突发流量时，采用改进的方案明显的降低了用户的丢包，使超出最小保证带宽的流量也得到了QoS保证。