PE设备接入用户需要大量接口,处理用户报文需要大容量的内存和转发能力,而各层次PE难以同时具备高性能和大量接口:
·核心层性能高,但接口资源有限;
·接入层接口数量大,但性能低;
·汇聚层的接口容量和性能可能都不足 。
因此单独在某一个层次部署PE都存在扩展性问题,这就为PE设备向网络边缘的扩展带来了困难 。MPLS VPN的平面模型同典型分层网络的模型不符合,是造成网络扩展困难的主要原因 。
分层网络结构提出的问题:
在典型分层网络结构中,能否充分利用网络各层次的优势,如上层设备的性能,及下层设备的接入能力,共同提供完整的VPN业务,并支持网络平滑演进?
典型分级网络结构
网络的分级是天然的要求 。一方面,从地域和治理的角度,需要有国家、省、城市、区县、乡镇等多级别网络的划分;另一方面,单一的网络级别(如骨干网),其规模究竟有限,不可能提供广泛的覆盖能力,分级是必然的要求 。
在一个分级MPLS VPN网络中,可以能跨越了多个AS,如:国家骨干、省骨干、城域网、区县网络 。各级别的网络中都需要部署PE节点接入VPN Site,但不同层次网络采用的PE设备的档次有很大的差别,例如,骨干网部署的PE可能是GSR,而城域网、区县网络的PE可能是中低端路由器 。
由于MPLS VPN是平面结构,PE设备无论处于网络的哪个层次,对其性能要求是相同的,随着MPLS VPN业务的大规模部署,边缘网络的PE必然出现扩展性问题,形成瓶颈 。
另外,在分级网络中还需要考虑跨AS的VPN部署 。目前MPLS VPN跨AS技术,如VRF to VRF、MP-EBGP、Multihop-EBGP等方式,都是一种AS之间的对等结构,而不是一种分级结构,比较适用于运营商之间的VPN互通,而不太适合运营商内部的网络分级要求 。分级网络结构提出的问题:
既然网络的分级是必然的,能否在MPLS VPN网络框架设计中就考虑到分级网络的要求,解决扩展性问题,并实现跨AS的分级结构 。
总结一下现有MPLS VPN架构的缺陷,最主要的问题是平面型的结构不能适应网络分级、分层模型的要求 。由此导致了其它诸方面的问题:
·由于网络MPLS VPN网络不能实现分层分级,使业务的覆盖能力受到限制,使运营成本无法降低,影响了MPLS VPN的普遍部署,限制了高价值的端到端业务的开展 。
·网络的扩展能力受到制约,无法实现MPLS VPN业务不断向网络边缘延伸的需求,不利于业务的平滑演进及投资保护 。
·由于平面化模型不能充分利用网络各层次的能力,必须采用高档次的PE设备,增加了建网成本 。
因此优化MPLS VPN网络架构成为必然的要求与发展方向 。2. MPLS VPN分层架构
为适应网络分层与分级的结构,解决扩展性问题,出现了MPLS VPN网络的分层架构的解决方案 。
MPLS VPN网络分层架构的设计思路是:
·将PE分为多个层次,共同完成全网的VPN业务 。
·与分层分级网络相适应,网络层次越高的PE容量和性能要求越高,网络层次越低PE的容量和性能要求越低 。
·网络层次越低,PE数量越大,用户接入能力越强 。
·网络框架可以支持网络的分层扩展,无限延伸的要求
·在框架中充分考虑跨AS连接的问题 。
在技术和标准方面,MPLS VPN的分层架构目前已经有了较大的进展:
·在L2 MPLS VPN领域出现了LPE (Logical Provider Edge)方案,可以将PE分解为PE-Core和PE-Edge两个层次 。支持任意层次的L2 MPLS VPN架构也在研究过程中 。
·在L3 MPLS VPN领域提出了PE的分层体系结构解决方案,Hiberarchy of PE,简称HOPE,可以将PE分为任意多个层次,实现无限扩展与延伸 。HOPE是由华为公司2002年提交的《Hierarchy of Provider Edge Device in BGP/MPLS VPN》建议 。
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