基于BGP/MPLS VPN的三层组播转发关键技术研究

摘要

随着Internet的持续飞速发展，各种新兴服务和应用不断涌现。为了提高传输效率，IP组播技术被提出并得到了一致肯定。与此同时，VPN技术也在Internet范围内得到了广泛应用，而且随着VPN上应用种类的增多，组播技术在VPN环境中的需求也越来越广泛。 BGP/MPLSVPN是一种基于网络的VPN。它采用MPLS来动念地建立隧道，采用虚拟路由器和VPN-IPv4地址族来解决不同VPN共享相同地址空间的问题，采用MP-BGP来分发VPN路由。它适用的规模大，易于配置，并具有很好的可扩展性，因此得到了众多厂商的青睐，且在下一代网络(NextGenerationNetwork，NGN)中扮演着重要的角色。但是，组播技术在BGP/MPLSVPN上的实施也面临着一些问题，其中包括安全性和如何充分利用MPLS网络优势等问题。当前存在的比较流行的解决方案足采用基于组播域模型的方案，但这种解决方案未能很好地解决这些问题。 本文从BGP/MPLSVPN和IP组播的工作原理与实现机制入手，研究分析了BGP/MPLSVPN中存在的组播需求和实施组播需要解决的问题，并在此基础上做了以下工作： 1、研究了当前存在的BGP/MPLSVPN上的Rosen组播方案的工作原理，并分析了方案的一些特点。 2、在分析了当前组播方案的实现原理和特点的基础上，提出了一种基于虚拟标签(VirtualLabel)的组播方案，提高了BGP/MPLSVPN组播的安全性，并可以充分利用MPLS网络的特性。 3、对该组播方案进行了分析，并描述了如何将BGP/MPLSVPN网络的优势应用于组播之上。

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第一章绪论

1.1课题背景

1.2研究现状

1.3本文的研究内容与组织结构

第二章BGP/MPLS VPN的原理

2.1 VPN技术

2.1.1 VPN分类

2.1.2 VPN的关键技术

2.1.3 VPN数据和路由的管理

2.2边界网关协议(BGP)路由

2.2.1 BGP的基本概念

2.2.2 BGP消息类型与分组格式

2.2.3 BGP属性控制和策略运用

2.3多协议标签交换(MPLS)网络

2.3.1 MPLS体系结构

2.3.2 MPLS标记

2.3.3 MPLS在VPN中的应用

2.3.4 MPLS与传统IP的比较

2.4本章小结

第三章BGP/MPLS VPN组播

3.1 IPv4组播

3.1.1组播基本方式

3.1.2组播路由

3.1.3组播与单播及广播的比较

3.2 BGP/MPLS VPN中的组播技术

3.2.1应用需求

3.2.2 Rosen方案介绍

3.2.3 Rosen方案性能分析

3.3本章小结

第四章基于Virtual Label的组播方案

4.1设计思想

4.2 Virtual Label组播方案设计

4.2.1 PIM Join

4.2.2 PIM Prune

4.2.3 PIM Bootstrap

4.2.4其他的PIM消息

4.2.5组播数据的转发流程

4.3 Virtual Label组播方案性能改进

4.3.1 VL-MVPN的数据安全

4.3.2 VL-MVPN中的QoS

4.3.3 VL-MVPN中的流量工程

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1本文工作总结

5.2进一步工作展望

致谢

参考文献