（通信与信息系统专业论文）基于mpls网络的网络管理研究及其实现.pdf

南京邮电大学 硕士学位论文摘要 学科、专业： 工学通信与信息系统 研究方向： i p 和宽带网络技术 作 者：三堕级研究生 程振球 指导教师吐垫 题目：基于m p l s 网络的网络管理研究及其实现 英文题日：t h er e s e a r c ha n di m p l e m e n t a t i o n o fn e t w o r k m a n a g e m e n t b a s e do i lm u l t i p r o t o c o ll a b e ls w i t c h i n gn e t w o r k 主题词：网络管理m p l sm i br s v ps n m p k e y w o r d s ：n e t w o r km a n a g e m e n tm u l t i - p r o t o c o ll a b e ls w i t c h i n g m a n a g e m e n ti n f o r m a t i o nb a s e r e s o n r e er e s e r v a t i o np r o t o c o l s i m p l en e t w o r km a n a g e m e n tp r o t o c o l 南京邮电大学学位论文独创性声明 y 8 s 0 7 4 0 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的 地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：逸i kl 兰日期：型! ! 兰：，占 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留 本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其 他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一 致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布 ( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权 南京邮电大学研究生部办理。 研究生签名：踏师签名： ! 士丝日期：兰苎：竺! ， 南京邮电大学硕士研究生学位论文 摘要 摘要 多协议标签交换( m p l s ) 技术是一种利用定长的标签来引导数据高速传输和交换的网 络新技术。m p l s 由因特网工程任务组( i e t f ) 在1 9 9 7 年提出，此后m p l 8 技术得到了迅猛 的发展，但是随着网络的规模越来越大，m p l s 网络对于一个完善的网络管理框架的需求已 经变得非常迫切。 网络管理作为网络的重要组成部分，是保证网络高速、安全运行的必要支撑手段。 m p l s 作为新一代的网络技术，目前还缺乏一种有效的管理工具对m p l s 网络进行管理，要 充分发挥m p l s 技术优势，必须借助完善的网络管理功能才能实现。由此，i e t f 于2 0 0 4 年 6 月制定了一系列关于m p l s 网络管理的标准r f c 3 8 1 卜3 8 1 4 等，并在r f c 3 8 1 2 3 8 1 4 中具体 规定了m p l s 网络中需要的管理对象。本文在研究了m p l s 网络管理的标准之后，借助于简 单网络管理协议( s n m p ) 以及工具软件n e t - s n m p ，对m p l s 网络的网络管理实现进行了研 究。 本课题来源于本校科研项目m p l s 边缘路由器( l e r ) 的研制，本论文承担的主要 研究及开发任务是m p l s 网络管理的研究及实现。文中首先简单介绍了m p l s 的基本理论及 m p l s 网络管理标准：其次介绍了管理信息库( m i b ) 及如何定义m i b 中对象；然后重点介 绍了扩展m i b 中对象的方法，提出了m p l sl e r 中的网管设计方案，并基于设计方案实现 了对m p l s 网络的网络管理；最后将整个网管软件移植入i x p 4 2 5 平台并开发了一个网管w e b 界面，以i x p 4 2 5 为平台构建了一个m p l s 网络拓扑，通过w e b 界面对m p l s 网管中各个模块 进行了测试。 南京邮电大学硕士研究生学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t m u l t i - p r o t o c o ll a b e ls w i t c h i n gi san e wn e t w o r kt e c h n o l o g yw h i c hl e a d sh i g h s p e e dd a t at r a n s m i t t i n ga n ds w i t c h i n gw i t hf i x e dl a b e l s t h et e c h n o l o g yo fm p l s d e v e l o p sv e r yf a s ts i n c ei tw a sb r o u g h to u ti n1 9 9 7 h o w e v e r ，w i t ht h es c a l eo f n e t w o r kb e c o m e sl a r g e r ，ap e r f e c tf r a m eo fm p l sn e t w o r km a n a g e m e n ti sb e c o m i n g v e r yi m p o r t a n t a sa ni m p o r t a n tp a r to fn e t w o r k ，t h en e t w o r km a n a g e m e n ti st h en e c e s s a r ym e t h o d t om a k en e t w o r kr u n n i n gs a f e l yw i t hh i g hs p e e d n o wt h en e w l yd e v e l o p e dn e t w o r k o fm p l sr u n ss h o r to fa ne f f e c t i v em a n a g e m e n tt o o l s ，i fw ew a n tt ot a k e f u l l a d v a n t a g eo ft h a tt e c h n o l o g y ，w em u s th a v eap e r f e c tn e t w o r km a n a g e m e n t s oi e t f s e td o w nas e r ie so fs t a n d a r d sa b o u tm p l sn e t w o r km a n a g e m e n ti nj u n e2 0 0 4 ，s u c h a sr f c 3 8 1 1 、3 8 1 2 、3 8 1 3 、3 8 1 4e t c ，a n da l s ot h em a n a g e m e n to b j e c ta b o u tm p l sn e t w o r k i nr f c 3 8 1 2 3 8 1 4 w i t ht h ep r o t o c o ls n m pa n dt h es o f t w a r et o o ln e t 一8 n m p ，t h i s p a p e rs t u d i e sa tt h er e a l i z a t i o no ft h em p l 8n e t w o r km a n a g e m e n ta f t e rr e s e a r c h i n g t h es t a n d a r d so fm p l sn e t w o r km a n a g e m e n t t h i sp a p e ri sd e r i v e df r o mt h ep r o j e c to fo u ru n i v e r s i t ys e i e n t i f i cr e s e a r c h t h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fm p l sl e r t h ep r i m a r yt a s ko ft h i sp a p e ri s t or e s e a r c ha n di m p l e m e n tt h en e t w o r km a n a g e m e n to fm p l sn e t w o r k f i r s t l y ，t h e p a p e ri n t r o d u c e st h eb a s i ct h e o r ya n dt h en e t w o r km a n a g e m e n ts t a n d a r d so fm p l s n e t w o r k s e c o n d l y ，i ti n t r o d u c e st h em i ba n dh o wt od e f i n et h eo b j e c ti nm i b t h i r d l y ，i tp l a c e st h ee m p h a s i so nt h ew a yt oe x t e n do b j e c ti nm i b ，a n da f t e r d e s i g n i n gt h es c h e m eo fn e t w o r km a n a g e m e n to nm p l sl e r ，t h ep a p e rc o m p l e t e st h e n e t w o r km a n a g e m e n to fm p l s f i n a l l y ，t h ep a p e rt r a n s p l a n t st h ew h o l es o f t w a r ei n t o t h er o u t e ri x p 4 2 5a n dd e s i g n saw e bi n t e r f a c eo fn e t w o r km a n a g e m e n t b a s e do nt h e i x p 4 2 5 ，t h ep a p e rb u i l d su pam p l sn e t w o r kt o p o l o g y ，a n dt e s t sa l lm o d u l e sa b o u t t h em p l sn e t w o r km a n a g e m e n ts y s t e mt h r o u g ht h ew e bi n t e r f a c e 南京邮电大学域士确f 宄生学位论文 第一章引言 1 1 网络管理体系结构 第一章引言 随着网络的飞速发展，各种网络技术的不断推出，网络规模也不断扩大，不同公司推 出的各具特色的网络设各和网络服务日益增多，各种新老设备因为保护投资的原因而可能 长期共存，这就使当今网络1 = 7 益呈现出大规模、软硬件上的异构性。由此，业界提出了网 络管理体系结构的概念，网络管理体系结构也称组织模型，它是建立网络管理系统的基础。 不同的管理体系结构会带来不同的管理能力、管理效率和经济效益，从而决定网络管理系 统的不同的复杂度、灵活度和兼容性。典型的网络管理体系结构有基于o s i 模型o s i c m i p 网管体系结构、基于t c p i p 模型i n t e n l e f f s n m p 网管体系结构等。 o s i c m i p 体系结构是按照o s l 七层模型设计通用的模型。它南c m i s c m i p 在应用层 支持对等管理信息的交换，能够对应各种开放系统之间的管理通信和操作，开放系统之间 既可以是平等关系，也可以是主从关系。它既能够进行分布式的管理，也能够进行集中式 的管理。 i n t e m e t s n m p 体系结构最初是一个集中式模型在个系统中只有一个顶层管理站， 管理站下设多个代理t 管理站中运行管理进程，代理中运行代理进程。但从s n m p v 2 开始， 分布式模型开始采用，在这种模型巾，项层管理站可以有多个，被称为管- n n 务器。 c m i p 体系结构和s n m p 体系结构具有各自的优点。c m i p 的优点是通用和完备，而 s n m p 的优点是简单和实用，在实际中，c m i p 在电信网管理标准t m n 中得n t 应用而 s n m p 在计算机网络管理尤其是i n t e m e t 的管理中得到了应用。随着i n t e r n e t 的迅猛发展， s n w i p 的影响也日益强大，其自身也得到了较快的改善。 木文中研究及实现的是i n t e r n e t 中m p l s 网络的网络管理，采用的是s n m p 协议及其 体系结构。 1 2m p l s 网络技术 m p l s ( 多协议标签交换) 技术是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效 传输的新技术。它的价值在于能够在一个面向无连接的网络中引入面向连接模式的特性； 其主要优点是减少了网络复杂性，兼容现有各种主流网络技术，能降低网络成本，在提供 南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章引言 1 1 网络管理体系结构 第一章引言 随着网络的飞速发展，各种网络技术的不断推出，网络规模也不断扩大，不同公司推 出的各具特色的网络设备和网络服务口益增多，各种新老设备因为保护投资的原因而可能 长期共存，这就使当今网络日益呈现出大规模、软硬件上的异构性。由此，、界提出了网 络管理体系结构的概念，网络管理体系结构也称组织模型，它是建立网络管理系统的基础。 不同的管理体系结构会带来不同的管理能力、管理效率和经济效益，从而决定阿络管理系 统的不同的复杂度、灵活度和兼容性。典型的网络管理体系结构有基于o s 【模型o s i c m i p 网管体系结构、基于t c p ，i p 模型i n t e r n e t s n m p 网管体系结构等。 o s u c m i p 体系结构是按照o s i 七层模型设计通用的模型。它由c m i s c m l p 在应用层 支持对等管理信息的交换，能够对应各种开放系统之间的管理通信和操作开放系统之间 既可以是平等关系，也可以是丰从关系。它既能够进行分布式的管理，也能够进行集中式 的管理。 i n t e r n e t s n m p 体系结构最初是一个集中式模型，在一个系统中只有一个顶层管理站， 管理站下设多个代理，管理站中运行管理进程，代理中运行代理进程。但从s n m p v 2 开始， 分布式模型开始采用，在这种模型中，顶层管理站可以有多个，被称为管理服务器。 c m i p 体系结构和s n m p 体系结构具有各自的优点。c m i p 的优点是通用和完备，而 s n m p 的优点是简单和实用。在实际中，c m i p 在电信网管理标准i m n 中得到了应用，而 s n m p 在计算机网络管理尤其是 n t e r n e t 的管理中得到了应用。随着i n t e r n e t 的迅猛发展， s n m p 的影响电日益强大，其自身也得n - r 较快的改善。 本文中研究及实现的是i n t e m e t 中m p l s 网络的网络管理，采用的是s n m p 协议及其 体系结构。 1 2 t p l s 网络技术 m p l s ( 多协议标签交换) 技术是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效 传输的新技术。它的价值在于能够在一个面向无连接的网络中引入面向连接模式的特性； 其主要优点是减少了网络复杂性，兼容现有各种主流网络技术，能降低网络成本，在提供 其主要优点是减少了网络复杂性，兼容现有各种主流网络技术，能降低网络成本，在提供 1 南京邮电大学硕士研究生学位论文第一章引言 i p 业务时能确保q o s 和安全性，具有流量工程能力。 m p l s 通过将第二层的交换和第三层的路由技术很好地结合起来的方法，以十分简洁的 方式完成信息的传送。m p l s 首先根据某种特定的映射规则在网络入口l e r 处将数据流分组 头和固定长度的短标签对应起来，这种映射规则中不但考虑到数据流的目的地信息，也考 虑到了有关o o s 信息：然后在数据流的分组头中插入标签信息。在以后网络的转发过程中， m p l sl s r 就只是根据数据流所携带的标签进行交换式转发。 1 3 论文的主要内容和本人所做的工作 本论文课题来源于2 0 0 5 年南京邮电大学科研项目 m p l s 边缘路由器( l e r ) 的研制， 该项目的研究目标是研制一个企业级、具有支持m p l s 技术、支持m p l s 的流量工程、有网 管功能，实现d i f f s e r v 的o o s 的边缘路由器( l e r ) ，流量在l o o m b p s 1 0 0 0 m b p s 之间。 诚然，b l p l s 的技术优势已为业界所公认，也越来越多的被应用，但是随着网络的规模 越来越大，对m p l s 网络进行有效的管理非常关键。因此对i p l s 网络的网络管理进行研究 及实现，对于该项技术的应用具有重要的意义。为满足对i v l p l s 网络管理的需求，i e t f n e t w o r k 工作组在2 0 0 4 年6 月制定了多个有关i v l p l sm m 的标准，对m p l s 模型中的管 理对象进行定义。本文基于m p l s 网络管理的标准，借助于简单网络管理协议( s n m p ) 以 及为s n m p 开发的工具软件n e t s n m p 1 ，对m p l s 网络的网络管理进行了开发。 本论文承担的主要研究及开发任务是m p l s 网络管理的研究及实现。文中首先简单介 绍了m p l s 的基本理论及i e t f 制定的m p l s 网络管理标准r f c 3 8 1 卜3 8 1 4 等；介绍了管理信 息库( m i b ) 及自定义m i b 中管理对象的方法；重点介绍了扩展m i b 中管理对象的方法， 提出了m p l sl e r 中的网管设计方案，并基于设计方案实现了对m p l s 网络的网络管理； 最后将整个网管软件移植入i x p 4 2 5 平台并开发了一个网管w e b 界面，以i x p 4 2 5 为平台构 建了一个m p l s 网络拓朴，通过w e b 界面对m p l s 网管中各个模块进行了测试。 本人所做的主要工作如下： l 、研究s n m p 协议及m p l s 协议： 2 、研究m p l s 网络管理相关标准； 3 、研究并选择网管开发工具； 4 、在l i n u x 平台上实现m p l s 网络管理； 5 、将己实现的m p l s 网络管理软件移植到i x p 4 2 5 平台； 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第一章引言 6 、开发一个网管w e b 界面； 7 、通过网管w e b 界面，测试m p l s 网络管理各功能模块； 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章m p l s 网络管理的研究 2 1m p l s 概述 第二章m p l s 网络管理的研究 1 9 9 7 年，i e t f 提出了多协议标签交换技术( m p l s ) ，m p l s 的宗旨就是要集成标签交换 转发的高性能和网络层路由的灵活性及扩展性，它适合i p v 4 及i p v 6 。 2 1 。1m p l s 基本原理 m p l s 技术引入了基于标签的机制，它把路由选择和数据转发分开，由标签来决定一个 分组通过网络的路径。 m p l s 网络中，在入口边缘路由器( l e r ) 处分组按照不同转发要求划分成不同转发 等价类( f e c ) ，并将每个特定f e c 映射到下一跳，即进入网络的每一特定分组都被指定 到某个特定的f e c 中。每一特定f e c 都被编码为一个短而定长的值，称为标记，标记加 在分组前成为标记分组，再转发到下一跳。在后续的每一跳上，不再需要分析分组头，而 是用标记作为指针，指向下一跳的输出端口和一个新的标记，标记分组用新标记替代旧标 记后经指定的输出端口转发。在出口l e r 上，去除标记使用i p 路由机制将分组向目的地 转发。选择下一跳的工作可分为两步：1 、将分组分成不同的f e c2 、将f e c 映射到下一 跳。在i p 网络中，每个路由器通过分析分组头来独立地选择下一跳。传统i p 转发中，每 个路由器对相同f e c 的每个分组都要进行分类和选择下一跳；而在m p l s 中，分组只在进 入网络时进行f e c 分类，并分配一个相应的标记，网络中后续标签交换路由器( l s r ) 则 不再分析分组头，所有转发直接根据定长的标签转发。 i e t f 标准文档中定义的m p l s 包头是插入在传统的第二层数据链路层包头和第三层 i p 包头之间的一个3 2 位的字段，如图2 - 1 所示： 图2 - 1m p l s 包头结构图 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章m p l s 网络管理的研究 l a b e l 字段：2 0 位，标签字段 e x p 字段：3 位，实验字段 s 字段：l 位，堆栈( s t a c k ) 字段 t t l 字段：8 位，生存时间字段 m p l s 网络由核心部分的标签交换路由器( l s r ) 、边缘部分的标签边缘路由器( l e r ) 组成。l e r 的作用是分析i p 包头，用于决定相应的传送级别和标签交换路径( l s p ) 。标签 交换的工作过程可概括为以下3 个步骤： ( 1 ) 由标签分发协议( l d p ) 和传统路由协议( o s p f 、i s i s 等) 一起，在l s r 中建 立路由表和标签映射表； ( 2 ) l e r 接收i p 包，完成第三层功能，并给i p 包加上标签；在m p l s 出口的l e r 上， 将分组中的标签去掉后继续进行转发： ( 3 ) l s r 对分组不再进行任何第三层处理，只是依据分组上的标签通过交换单元对其 进行转发。 如图2 2 所示的网络中，两个i p 网通过m p l s 网络进行通信，需要如下过程： 图2 - 2m p l s 网络标签交换示意图 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章i v i p l s 网络管理的研究 ( 1 ) m p l s 网络内部根据标签分发协议( l d p ) 和路由协议，建立标签交换路径( l s p ) ； ( 2 ) 一个i p 网络到达边缘路由器( l e r ) ，边缘路由器解析i p 数据包里面的i p 头， 对i p 数据包进行分类； ( 3 ) 边缘路出器将i p 包打上m p l s 包头( 假设为1 0 ) ，发送到核心路由器( l s r ) ； ( 4 ) l s r 接收到m p l s 数据包以后，判断标签为1 0 ，根据标签转发表，查找到出标签 为2 0 ，将标签1 0 弹出，打上新的标签向下一跳转发； ( 5 ) 到达l e r 以后，将标签剥离，将i p 数据包发送到下一跳； 2 1 2m p l s 信令 l s p 实质上是m p l s 数据包进行标签交换的路径，而路径建立过程则是通过标记分发协 议的工作实现的。标记分发协议是l s r 将它所做的标记f e c 绑定通知到另一个l s r 的协议 族，使用标记分发协议交换标记f e c 绑定信息的两个l s r 被称为对应于相应绑定信息的标 记分发对等实体。标记分发协议还包括标记分发对等实体为了获知彼此的m p l s 能力而进 行的任何协商。 目前主要有三种标记分发协议：基本的标记分发协议( l d p ) 、基于约束的l d p ( c r l d p ) 和扩展r s v p ( r s v p t e ) 。 l d p 是基本的m p l s 信令与控制协议，它规定了各种消息格式以及操作规程，l d p 与传 统路由算法相结合，通过在t c p 连接上传送各种消息，分配标记、发布 映射， 建立维护标记转发表和标记交换路径。但如果需要支持显式路由、流量工程和q o s 等业务 时，就必须使用后两种标记分发协议。 c r l d p 是l d p 协议的扩展，它仍然采用标准的l d p 消息，与l d p 共享t c p 连接，c r l d p 的特征在于通过网管制定或是在路由计算中引入约束参数的方法建立显式路由，从而实现 流量工程等功能。 r s v p 本来就是为了解决t c p i p 网络服务质量问题而设计的协议，将该协议进行扩展 得到的r s v p t e 也能够实现各种所需功能，在协议实现中将r s v p 作用对象从流转变为f e c ， 降低了颗粒度，也就提高了网络的扩展性。同时扩展的r s v p 能支持流量工程，具有以下 特点 2 ： 1 、支持显式路由的建立与管理，使支持流量工程变得可行。 6 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章v l p l s 网络管理的研究 2 、相对于过去为每个业务流分别建立一套状态的方式。扩展r s v p 提供了共享状态集， 这就节省了网络核心路由器中的r s v p 信息量，有利于提高可扩展性。 3 、转发状态是分布式的，m p l s 标记分发过程也是如此。满足了流量工程技术的要求。 这两种协议在实际应用中都被采用，但可以看到，尽管c r f f ) p 和r s v p t e 在功能上 比较相似，但在协议实现上有所区别。在本文中所构建的m p l s 网络使用的是r s v p - t e 信 令。 2 2 肝l s 网络管理标准 m p l s 作为新一代的网络技术，必须借助完善的网络管理功能才能充分发挥其优势。由 此，i e t f 于2 0 0 4 年6 月制定了四个关于m p l s 网络管理的标准r f c 3 8 1 1 、3 8 1 2 、3 8 1 3 、3 8 1 4 。 i a n a 在t r a n s m i s s i o n 树枝下为m p l s 网络的管理分配了一个专用o l d 即 t r a n s m i s s i o n 1 6 6 并命名为m p l s s t d m i b 3 ，所有的m p l s 相关m i b 模块都必须在m p l s s t d m i b 子树下。 下面对m p l s 网络管理的四个相关标准一r f c 3 8 1 1 、3 8 1 2 、3 8 1 3 、3 8 1 4 分别进行简要介 绍。 2 2 1r f c 3 8 1 1 r f c 3 8 1 l 定义了一个m i b 模块，该m i b 模块包含了用于表示基本的m p l s 管理信息的 正式约定( t e x t u a lc o n v e n t i o n s ) ，这些正式约定的目的是，集中定义一些经常用到的对 象，供m p l s 网络中其他相关m i b 模块直接引用( i m p o r t ) ，而不必重新定义。 r f c 3 8 1 1 定义的m i b 即m p l s t c s t d m i b 3 o i d 为 m p l s s t d m i bi 。其主要的定 义对象如下： m p l s b i t r a t e ：m p l s 接口或l s p 的速率，单位1 0 0 0 b i t s s m p l s b u r s t s i z e ：突发m p l s 数据包的字节数 m p l s e x t e n d e d t u n n e l i d ： m p l st u n n e l 的唯一标识，r s v p 中由e x t e n d e dt u n n e li d 决定 m p l s l a b e l ：m p l s 的标签值 南京邮电大学硕士研究生学位论文箱二章m p l s 网络管理的研究 m p l s l a b e l d i s t r i b u t i o n m e t h o d ：标签分发方法，上游或下游分发方式 m p l s l s p i d ：m p l s 网络中一条l s p 的唯一标识 m p l s l s p t y p e ：l s p 的类型，按照l s r 或l e r 位于l s p 的位置，定义了四种类型：未 知、起点、终点、交叉连接 m p l s t u n n e l i n d e x ：m p l s t u n n e l t a b l e 的索引，对应于r s v p t es e s s i o n 中的r s v p t u n n e li d t u n n e l 中一条l s p 实例( i n s t a n c e ) ，对应于r s v p - t e l s p 中的r s v pl s pi d t e h o p a d d r e s s t y p e ：t r a f f i ce n g i n e e r e d ( t e ) t u n n e lh o p 的i p 地址类型 2 2 2r f c 3 8 1 2 r f c 3 8 1 2 与r f c 3 8 1 3 紧密相关，描述了基于流量工程( t e ) 的m p l s 管理对象，用于使 用网络管理协议的因特网。 r f c 3 8 1 1 定义的m i b 即m p l s t e s t d m i b 4 o l d 为( m p l s s t d m i b3 ) _ 常用的术语e r l s p ( e x p l i c i t l yr o u t e dl s p ) ： e r l s p ： 一条显示路由的l s p 被视为一条m p l st u n n e l 。在入口出口路由器 ( e g r e s s i n g r e s sl s r s ) ，它由入段出段( i n s e g m e n t ( s ) a n d o r o u t s e g m e n t ( s ) ) 组成。每个入段出段与一个m p l s 接口相对应，入段 出段也被视为隧道段( t u n n e ls e g m e n t s ) 。另外，在中间路由器，一个 连接由一个或多个入段和一个或多个出段组成，并用一个交叉连接 ( c r o s s c o n n e c t ) 在它们之间进行连接。 _ m i b 对象的简要描述 设计m p l s 流量工程m i b 模块的主要作用是为了满足以下几点需求 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章i v i p l s 网络管理的研究 一该m i b 模块支持配置点到点单向t u n n e l s ( 隧道) 。例如t u n n e l 起点、t u n n e l 终点、t u n n e li d 、l s pi d 、t u n n e l 中的每一跳是严格的或宽松的路由等。 该m i b 模块支持在l s p 首端( l s p 的起点l e r l s r ) 的m i b 模块中指定t u n n e l 参数，通过m p l s 信令协议自动完成端到端的t u n n e l 建立。 一该m i b 模块支持手动配置t u n n e l s 。 ( 此时每跳t u n n e l 的l s p 标签由管理者 通过l s rm i b 5 来提供) 该m i b 模块支持永久、半永久连接的t u n n e l s 通过管理这些m i b 信息，我们可以： 1 、按照配置好的参数建立m p l s 隧道 2 、配置松散或者严格路由的隧道，并且查询网络中隧道的实际状况。 在这份r f c 中定义了有关m p l s 流量工程的四个树枝，分别是m p l s n o t i f i c a t i o n s ( 0 ) ， m p l s t e s c a l a r s ( 1 ) ，m p l s t e o b j e c t s ( 2 ) ，m p l s t e c o n f o 硼a n c e ( 3 ) 。其中前三个对于实现网 管设计有实际的指导意义，而最后一个子树里定义的内容只是对m i b 之间的相互依赖关系 进行了描述。 m p l s n o t i f i c a t i o n s 定义了四个t r a p 消息的内容，分别对应于隧道建立，隧道拆除， 重路由和重优化四个动作。当这四个动作发生时，代理端可以向管理端发送t r a p 消息， 通知相应的事件。 m p l s t e s c a l a r定义了五个标量叶子节点m p l s t u n n e l c o n f i g u r e d 、 m p l s t u n n e l a c t i v e 、 m p l s t u n n e l t e d i s t p r o t o、 m p l s t u n n e l m a x h o p s和 m p l s t u n n e l n o t i f i e a t i o n m a x r a t e ，分别表示当前被管理设备上配置好的隧道数，映射上 流量的隧道数，流量工程分发协议，隧道上最多支持的跳数以及发送t r a p 消息的最高速 率。 m p l s t e o b j e c t s 定义了1 1 个对象，其中包括了7 个二维表，一个t r a p 消息的开关 节点和3 个索引( i n d e x ) 节点。 1 、m p l s t u n n e l t a b l e ： 用于在两个网络节点之间建立单向的l s p ，目前只支持单向l s p 建 链，如果要实现双向通信，就需要再建一条反向的l s p 链路。 9 南京邮电大学硕士研究生学位论文第二章m p l s 网络管理的研究 2 、m p l s t u n n e l h o p t a b l e ：用来指定严格或者松散显式路由情况下每一跳的情况。 3 、m d l s t u n n e l r e s o u r c e t a b l e ：这个表中的每一行都对应于一种资源使用规则。比如最大 和最小的流量控制，允许突发量的最大和平均值，平均的 带宽要求，是否进行b e ( b e s te f f o r t ) 尽力而为的转发等。 4 、m p l s t u n n e l a r h o p t a b l e ：反映了网络在实际运行的情况下每一条l s p 的链路状况。它 与 m p l s t u n n e l h o p t a b l e不同。简单的来说 m p l s t u n n e l h o p t a b l e 是用来进行配置管理的，而 m p l s t u n n e l a r h o p t a b l e 是用来进行性能管理的。前者是管理 者对代理端的配置，而后者是代理端将实时的链路信息反馈 给管理端。 5 、m p l s t u n n e l p e r f t a b l e ：这个二维表记录了每一条隧道接收到的分组包数和字节数，以 及因为错误或其他原因而丢弃的分组包数。 6 、m p l s t u n n e l c h o p t a b l e ：也是一个h o p t a b l e 。当m p l s 的信令采用c r - l d p 时，通过离线 或者在线计算得到的路径选择情况，它和配置的信息不同，也 可能和网络中实际的链路情况不同。只在使用c r l d p 的情况 下才有意义。 7 、m p l s t u n n e l c r l d p r e s t a b l e ：只在使用c r l d p 作为信令时才有意义的表，记录了每条 链路的资源使用情况，是对于m p l s t u n n e l r e s o u r c e t a b l e 的扩展。 其中自上而下配置l s p 信息的有m p l s t u n n e l h o p t a b l e 、皿p l s t u n n e l r e s o u r c e t a b l e 、 m p l s t u n n e l n o t i f i c a t i o n e n a b l e 、m p l s t u n n e l m a x h o p s 、m p l s t u n n e l t e d i s t p r o t o 、 m p l s t u n n e l n o t i f i e a t i o n m a x r a t e ；自下而上反映l s p 信息的有m p l s t u n n e l c o n f i g u r e d 、 m p l s t u n n e l a c t i r e 、m p l s t u n n e l a r h o p t a b l e 、m p l s t u n n e l p e r f t a b l e 。 2 2 3r f c 3 8 1 3 r f c 3 8 1 3 描述了用于配置和监视m p l sl s r 的管理对象，其定义的m i b 即 m p l s l s r s t d m i b 5 o i d 为 m p l s s t d m i b2 ) 。 _ 常用的术语 南京邮电大学硕士研究生学位论文 第二章m p l s 网络管理的研究 一条l s p 由一个或多个入段( i n s e g m e n t ) 和一个或多个出段( o u t s e g m e n t ) 组成， 入段和出段之闻通过一个交叉连接( c r o s s c o n n e c t ) 建立连接。 一m i b 对象的简要描述 类似于一个m p l sl a b e l 类似于一个m p l sl a b e l 描述了i n s e g m e n t s 与o u t s e g m e n t s 之间在概念上的连接。 如果值为0 ，则表示该l s r 为l s p 的源或目的节点 r f c 3 8 1 3m i b 定义了9 个表，分别如下： 1 、m p l s i n t e r f a e e t a b l e ：该表描述了m p l s 层( 2 5 层) 接口信息。其中l s r 支持的标 签分配方式有2 种：每平台( p e r - - p l a t f o r m ) 方式和每接 口( p e r - - i n t e r f a c e ) 方式。在本文中m p l s 平台选择是p e r i n t e r f a c e 的方式。 2 、m p l s i n t e r f a c e p e r f t a b l e ：该表是m p l s i n t e r f a c e t a b l e 的扩展，它提供m p l s 层接 口的性能统计信息。 3 、m p l s i n s e g m e n t t a b l e ：该表包含l s r 的入口段的描述信息及相关参数。 4 、m p l s i n s e g m e n t p e r f t a b l e ：该表反映的是l s r 入口段的性能统计信息。它是 m p l s i n s e g m e n t t a b l e 的扩展，且二者的索引值相同。 5 、m p l s o u t s e g m e a t t a b l e ；该表是对一个l s r 出口段的描述及相关参数。 6 、m p l s o u t s e g m e n t p e r f t a b l e ：该表是对l s r 出口段信息的统计，它是 m p l s o u t s e g m e n t t a b l e 的扩展表，且二者的索引值相 同。 7 、m p l s x c t a b l e ：该表建立了在一个路由器上l s p 段( 入段和出段) 之间的连接信息。 它支持点到点，点到多点，多点到点的连接。 8 、m p l s l a b e l s t a e k t a b l e ：该表描述了由多个标签形成的标签栈。 9 、m p l s i n s e g m e n t m a p t a b l e ：该表阐述了从m p l s i n s e g m e n t i n d e x 到相应 m p l s i n s e g m e n t i n t e r f a c e 和m p l s i n s e g m e n t l a b e l 对 象的映射。该表的目的是通过定位入口段，为管理方 在跟踪( t r a c i n g ) l s p 时提供一个可以选择的方式。 堕塞塑皇查兰堡主婴窒皇堂竺笙壅 兰三至婴望堕竺篁望堕堕窒 图2 - 3 描述了m p l s i n s e g m e n t t a b l e 、m p l s o u t s e g m e n t t a b l e 及m p l s x c t a b l e 三个表之 间的关系。m p l s i n s e g m e n t t a b l e 与m p l s o u t s e g m e n t t a b l e 之间通过m p l s x c t a b l e 建立关联a 2 2 4r f c 3 8 1 4 图2 - 3r f c 3 8 1 3 中入段与出段关系示意图 r f c 3 8 1 4 描述了m p l s 网络中用于定义、配置、监视等