硅谷杂志：基于MPLS技术的网络流量工程研究

　　【硅谷网12月7日文】据《硅谷》杂志2012年第18期刊文，在社会技术高速发展的今天，互联网用户数量飞速增长，网络规模不断扩大，业务类型日渐丰富，促使未来互联网工作在如何能够合理控制网络资源，优化资源的管理、保证网络运行性能等方面就显得尤为重要，同时也为
互联网发展提供一个稳定的服务平台。网络流量工程是目前业界研究的重要热点和主要难点，其作为一种网络优化和控制技术，主要的工作目标是实现网络性能的优化以及网络资源的合理配置。流量工程在目前及未来的互联网之中有着保证互联网优越性不被替代的意义。介绍流量工程技术的必要性、关键性和基础性理论，对MPLS网络流量工程理论和技术进行探讨和研究。

　　近年来，社会不断发展之中互联网技术飞速发展，用户数量和规模不断扩大，网络上的流量消耗也呈现出爆炸式增长趋势。互联网从上个世纪末期就受到人们的关注，以小型网络为基础的网络结构形式是过去人们关注的
重点。随着计算机技术的不断发展和应用，在目前主要被应用在各种大规模商用领域，并且其结构模式逐步由过去单一的数据传输网络转向为当前图像、数据、视频和语音等综合化的传输网络。互联网在目前的使用之中已经应用在社会的各个领域，成为现代化社会发展之中不可缺少的一部分，是现代信息交流的主要基础设施。

　　1流量工程的网络结构

　　在互联网技术持续发展的今天，互联网服务提供商需要面对各种重大的挑战和机遇，如果在使用之中以扩大网络规模来满足目前日益增长的宽带需求，有效管理网络容量在成本最小化的同时，加强终端用户所获得服务质量，提高网络生存性能等。流量工程在有效管理的MPLS网络资源之中有着关键作用，在提高网络的自愈能力和安全性能之中有着重要的作用和意义。

　　互联网流量工程实际上是在网络结构使用之中对MPLS的网络性能优化措施，是网络中断用户在工作之中对用户感兴趣性能的参数指标和衡量方式。在工作之中如果遇到低时延、低时延抖动、高吞吐量和低丢包率以及在工作之中的可预测业务进行分析，而在服务商对服务质量和效率有着重大的兴趣，是在工作中产生高质效率的关键。通过在工作之中对有效网络最优化成本最小化的利用和分析，从而提高商业利润和竞争能力。因此在互联网流量工程的目标是优化流量特性。

　　在当前，互联网流量工程的主要困难在于MPSL技术缺乏控制流量和资源的测量能力。互联网链路状态在当前主要是通过协议简单、分布式的特点被当前各个网络结构所利用。但是这些协议在选路的时候未曾对各种资源的利用率和流量特征进行分析和控制，从而在目前导致了一些网络在使用之中存在大部分链路利用率不足和在网络只用之中出现拥堵现象。由于缺少对流量选路的有效控制，使得互联网性能优化和技术保障难以实现，其中各种效率资源效率的发挥也存在着一定的缺陷和隐患。因此如果在工作之中没有做好路由控制方法和措施，并且对路由控制能力替代简单的、无约束的和最短的路径算法，互联网仍然将维持尽力而为的业务环境。

　　2MPSL概念和特点

　　MPSL是多协议标签交换技术，是经过
多年发展从开始的过程之中基于软件转发引擎的传统路由优化产生的数据转发手段和方式，在目前被
普遍应用在互联网控制平面技术、流量工程、虚拟专用网、光网络的连接管理方面之中，
体现出巨大的先进性技术优势。MPLS与目前其他网络业务之中存在的最大却别在于其在使用之中对网络和网络业务的约束力较小，并且能够通过两者结合产生新的技术控制措施和方式。就在目前IP网络结构之中，图和实现当前的对协议标签交换是人们关注的重点，同时是互联网从提供尽力而为的业务能力
转变为目前支持多个功能业务共同开发的网络结构方式和措施。

　　MPLS在IP网络结构之中的主要应用措施是流量工程。MPLS流量工程的研究主要来自于各个研究机构，而源于目前互联网迅速发展之中需要面对的各种社会影响和网络规模、性能要求，对系统服务商工作进行严格的管理控制，针对其在工作中的相应环节采取合理的控制管理措施。在目前社会发展中MPLS流量工程的要求逐步完善，以传统互联网结构为最短路径的内部路由控制协议的存在和发展出现了巨大的局限性，严重的影响着互联网技术在目前社会之中的应用，同时造成各种信息提取和收集的制约。在工作之中MPLS的优势就是能够利用IP之中存在的约束路由问题进行控制，这个措施对于流量工程的实现和应用有着重要意义，同时利用其与先进技术结合形成强化流量工程在IP网络中的应用和功能发挥。

　　3网络流量工程特点

　　网络流量工程在目前是一种以优化网络工作性能为主要目标和目的的工作技术流程，在工作之中主要包括对流量的测量、流量的建模以及流量描述和控制措施。为了使得其在应用之中满足网络化结构要求，流量工程优化的目标和措施主要有以下两种：

　　3.1能够面向业务流量性能进行分析

　　面向现代化业务发展为性能目标的流量模式和特点是利用其特定的应用业务特性和流程来具体表现在MPLS的基础上对流量工程进行控制和保证，针对其中存在的分虚化和失效率进行严格处理，同时也要控制其中时延最小化和吞吐量的最大化特点和性能发挥。

　　3.2面向网络资源性能目标的控制

　　面向网络资源目标控制是互联网技术在MPLS技术的基础之上对网络资源的使用情况进行分析，利用有效的网络管理资源来优化控制流量，这对于网络运营商的工作而言有着重要意义和不可
忽视的作用。

　　4MPLS技术在流量工程之中的应用

　　目前基于逐条转发的无线连接方式逐步应用，成为互联网之中广泛应用的路由方式，因此在研究之中对于路由协议功能的要求日益增加，使得其在工作之中具有支持流量工程能力的同时保留对互联网技术特性控制，同时要对其具有的现实意义进行衡量。

　　以最短路径为最佳原则的路由方式是目前网络流量工程探究的重点，这种协议的引用使得传统的路由协议流量工程受到严峻的挑战。但是基于现有路由协议实现流量工程的影响，使得其在工作之中对于MPLS系统的应用存在着一定的无连接特性和影响，对其带来的简单性和良好的扩展原理进行分析，这就造成其中务管理众多复杂虚拟连接不断涌现，引发系统工程的复杂与繁乱。

　　MPLS工程对流量业务而言有着强大的控制能力，可以在工作之中实现多种流量工程控制能力和自动化促进能力，其优势措施主要表现在工作之中对流量工程的管理，其主要有以下
几点：

　　1）能够在网络流量控制中实现路由的约束控制力，赋予业务流量一定的束形，并且能够在工作的时候对业务流的聚集与分解提供合理的控制和管理依据。可以讲业务流映射到特点的标签之中进行转换和分析，并且提出合理的优化控制措施。

　　2）在工作中支持LSP路径方式，通过显示路由来明确业务流量的控制传送要求和传送路径的分配方法，从而实现流量工程的有效合理管理。显式路由在目前可以建立起不同于GPS的路径形式，并且采用最短路径来避免网络堵塞的出现和形成。

　　3）MPLS技术的应用可以在入口与出口的节点指出对其连接点之间建立其多条并行的显示路径来分担目前流量，针对不同服务器要求建立不同的流量输出路径，以保证在工作之中网络流量的输出能够满足工作要求，同时提高了网络流畅度和降低故障出现率。

　　4）在网络流量工程之中可以实现流量工程的质量，同时也减少了流量工程的开销。

　　5）在工程制定与完善之中通过引入流量中继措施，对每个业务流量进行严格处理和控制，使得各种计算开销较大，为了能够确保系统的扩展性和良好功能的发挥，在目前通过对流量聚合控制措施来对流量粒度和衡量依据进行分析和管理。

　　5MPLS流量工程的应用

　　可以说在当前社会之中最短的网络路径流量控制措施就是IP路由协议，由于其在控制之中对路由器协议不做考虑和分析，使得各种资源的利用率较高和流量特征家完善，而且诶在测量的方面缺乏
获取网络流量的能力，因此对流量工程而言，要采用矩阵来进行参考，使得目前网络输入参考数据的主要方式。MPLS的利用在网络数据结构之中能够增强IP结构的功能和数据估测和预算能力，对流量工程的控制提供了基本方式和措施。

　　MPLS流量工程功能结构包括信息发布与接收模块，路由选择模块，以及信令模块三个主要部分，其中路由的选择是整个模板的核心。网络流量工程中，是利用占空比作为
传感器中的主要节省能量的技术，在这种技术下是每个传感器节点进行同步和异步工作的重点。然而，在网络流量工程中，数据包会遇到很大的端到端时延。除此之外，近期的实验研究结果表明网络流量工程中的链路极不可靠，并且信号的不规则性对路由协议也有负面的影响。因此，作为一种动态数据传输协议，它将异步占空比和实际的链路模型结合在一起。与其他大多数路由协议不同的是，在网络动态传输协议中，每个节点先选出一个候选节点集合，然后再把数据包发给集合中先醒来的节点。

　　6结束语

　　MPLS经过近几年的发展，已经逐步从开始的基于软件转发引擎的传统路由器衍生的数据转换手段转变成为以互联网为控制平台的流量工程控制技术方式。在网络流量工程中已经逐步由传统的IP路由协议进行扩展，突破了广播性能和链路的约束。MPLS流量工程能够支持各种属性在网络流量中的分配，具有支持相关网络资源的容量约束能力，为流量管理提出了一种易于管理，性价比较高的解决方案，基于MPLS的流量工程已成为目前最具有发展潜力的因特网流量工程解决方案。