MPLS TE技術應用示例

李緒凱

摘要：針對現有網絡中常用的MPLS TE應用技術，通過對傳統網絡中擁塞控制的分析，闡述了MPLS TE技術的由來，并對MPLS TE技術的原理進行了詳細描述，包括原理框架和組件構成，并在理論基礎上，使用華為的成熟網絡設備進行實例配置，給出具體的配置思路和過程，做到MPLS TE技術原理和實際配置的結合，為網絡技術人員提供參考。

關鍵詞：MPLS網絡；流量工程；MPLS TE

中圖分類號：TP393文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2018）08-62-3

Example Application of MPLS TE Technology

LI Xukai

（The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang Hebei 050081， China）

0引言

隨著計算機網絡的發展，流量擁塞的控制和網絡資源的合理分配越來越被人們所重視，而基于多協議標簽交換的流量工程———MPLS TE，就是一種通過在建立隧道時進行資源預留，使網絡流量繞開擁塞節點，從而達到平衡網絡流量的技術手段[1]。

流量工程可以解決由于網絡資源分配不合理導致的擁塞問題，即將一部分流量分配到空閑的鏈路上，使網絡中流量的分配更加合理[2]。MPLS作為一種疊加模型，可以方便地在物理網絡拓撲上建立一個虛擬拓撲，將流量映射到這個拓撲上[3]。因此，MPLS與流量工程相結合的技術———MPLSTE應運而生。

1 MPLS TE的基本原理

MPLS TE隧道是通過一系列協議組件相互配合完成建立的，按照建立順序可以分為信息發布組件、路徑計算組件、信令組件和報文轉發組件，這4個組件構成了MPLS TE的基本框架，如圖1所示。

（1）信息發布組件

MPLS TE網絡中的各個節點，尤其是隧道的首節點必須知道網絡中的資源分布情況，才能決定MPLS TE隧道要經過哪些路徑和節點[4]。信息發布組件通過對現有的IGP進行擴展，讓每臺路由器收集本區域的每條鏈路的TE相關信息，生成流量工程數據庫（TEDB），再將TEDB擴散至所有的路由器上，計算出滿足各種約束條件的路徑。

（2）路徑計算組件

信息發布組件形成TEDB后，每個入口路由器上可以指定標簽交換路徑（LSP）隧道經過的路徑。路徑選擇組件是通過帶有約束條件最短路徑算法（CSPF），利用TEDB中的數據來計算滿足指定約束的路徑[5]。

（3）信令組件

在獲得入口LSP到出口LSP的最短路徑后，信令組件建立TE隧道用于轉發進入LSP的流量。通過信令動態地建立LSP隧道，叫做動態LSP。帶約束的LSP隧道可以通過RSVP-TE協議建立，適用于規模較大、結構復雜的網絡結構[6]。而通過手工分配標簽建立的LSP叫做靜態LSP，不涉及信令協議和路徑計算，因此沒有信息發布和路徑選擇組件。但靜態LSP不能根據網絡的變化動態調整，只適用于拓撲簡單、規模小的組網。

（4）報文轉發組件

報文轉發組件用于將流量引入到MPLS TE隧道，并進行MPLS轉發。前面3個組件已經能夠建立完成一條MPLS TE隧道。但是，對于一條已建立完成的MPLS TE隧道而言，并不能自動引入流量，需要進行相應的配置，將流量引入到隧道中進行轉發。

2 MPLS TE配置示例

目前國內的軍、政、企事業單位使用的路由交換設備多為國產的華為系列設備，該配置示例中選用的設備便是華為的NE20E系列路由器，出于對用戶信息的保密，本次配置示例僅選取了其中的一小部分，形成了一個簡單的MPLS TE的經典配置。配置示例的關系連接圖如圖1所示，其中的測試儀用來驗證配置后的試驗結果。

2.1配置目標

使用RSVP-TE從LSRA到LSRD建立一條TE隧道，帶寬為40 Mbit/s。隧道沿途的鏈路最大可預留帶寬為40 Mbit/s，且BC0帶寬為40 Mbit/s，即預留的帶寬全部給予從LSRA到LSRD建立的TE隧道。

2.2配置思路

采用RSVP-TE信令來建立CR-LSR隧道，配置MPLS TE隧道，配置各接口的IP地址及作為LSR ID的Loopback地址，全局使能OSPF協議，使能OSPF的Opaque能力產生TE LSA，形成TEDB；配置全局使能MPLS、MPLS TE、MPLS RSVP-TE、MPLS CSPF，使能各接口的MPLS、MPLS TE和MPLS RSVP-TE。在隧道沿途的各鏈路出接口上配置鏈路的最大可預留帶寬，在入節點創建隧道接口，指定隧道的IP地址、隧道協議、目的地址、隧道ID、動態信令協議RSVP-TE以及隧道帶寬。

2.3配置過程

（1）基礎配置

按照圖2所示的連接圖，配置各設備的互聯接口地址，并啟用OSPF路由協議發布路由信息。

（2）配置MPLS基本功能

在各節點設備上全局使能MPLS、MPLS TE和RSVP-TE，在隧道沿途的接口上使能MPLS、MPLS TE、RSVP-TE和OSPF的Opaque功能，并在入節點設備LSRA的系統視圖下使能CSPF。LSRA配置如下：

[LSRA]mplslsr-id 10.0.0.1 //配置本設備LSR的ID，使用設備的LOOPBACK地址

[LSRA]mpls//進入全局MPLS配置視圖

[LSRA-mpls] mplste //使能MPLS TE功能

[LSRA-mpls] mpls rsvp-te //使能RSVP-TE功能

[LSRA-mpls] mplstecspf //使能CSPF功能

[LSRA] interface ethernet 1/0/0 //進入E1/0/0接口視圖

[LSRA-E1/0/0] mpls //使能接口MPLS

[LSRA-E1/0/0] mplste //使能接口MPLS TE

[LSRA-E1/0/0] mpls rsvp-te //使能接口RSVP-TE

[LSRA] ospf 1 //進入OSPF視圖

[LSRA-ospf-1]opaque-capability enable //使能OSPF的Opaque能力

[LSRA-ospf-1]area 0

[LSRA-ospf-1-area-0.0.0.0]mpls-te enable //當前OSPF區域使能TE功能

（3）配置MPLS TE帶寬屬性

在隧道沿途各接口上配置鏈路的最大可預留帶寬。LSRA配置如下：

[LSRA] interface ethernet1/0/0//進入E1/0/0接口試圖

[LSRA-E1/0/0] mplste bandwidth max-reservable-bandwidth 40000//配置鏈路的最大可預留帶寬40 Mbps

[LSRA-E1/0/0] mplste bandwidth bc0 40000//配置從全局的預留帶寬中獲取40 Mbps

（4）配置MPLS TE隧道的顯式路徑和接口

在隧道入節點上創建Tunnel接口，并配置Tunnel接口的IP地址、隧道協議、目的地址、Tunnel ID和隧道帶寬。LSRA配置如下：

[LSRA]explicit-path test//創建顯式路徑test

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.1.1.2//配置嚴格下一跳地址10.1.1.2

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.1.2.2//配置嚴格下一跳地址10.1.2.2

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.1.3.2//配置嚴格下一跳地址10.1.3.2

[LSRA-explicit-path-test]next hop 10.0.0.4//配置嚴格下一跳地址10.0.0.4

[LSRA]interface tunnel0//創建Tunnel0接口，并進入Tunnel0接口視圖

[LSRA-Tunne10]ip address unnumbered interface loopback 0//配置隧道接口使用LOOPBACK接口IP地址。

[LSRA-Tunne10]tunnel-protocol mplste//配置隧道協議為MPLS TE

[LSRA-Tunne10]destination 10.0.0.4//配置隧道的目的地址，為出節點的LSR ID

[LSRA-Tunne10]mplste tunnel-id 10//配置隧道ID

[LSRA-Tunne10]mpls te signal-protocol revp-te//配置隧道使用RSVP-TE協議

[LSRA-Tunne10]mpls te path explicit-path test//引用test作為隧道的顯式路徑

[LSRA-Tunne10]mplste bandwidth ct0 40000//配置隧道帶寬40 M，不能超過最大預留帶寬

以上是關于本次示例的基本配置，如此可以建立一條由LSRA到LSRD的MPLS TE隧道，然后可以配置隧道應用顯式路徑，通過轉發捷徑將流量引入TE隧道。

3 MPLS TE示例試驗結果

在完成示例的配置后，可以使用配置命令進行查看，并可以通過模擬數據流來進行驗證。

檢查配置結果：在LSRA可以通過命令display interface tunnel查看隧道的建立狀態，處于UP狀態為正常建立；通過命令display mplste tunnel verbose查看隧道的詳細信息，應可見其入節點為LSRA，出節點為LSRD，隧道可用帶寬CT0為40 M。驗證試驗結果：在完成配置后，可按照圖2中的接口互聯關系，接入testcenter網絡測試儀，配置地址，模擬出2條數據流，分別為LSRA→LSRD經過TE隧道，和LSRB→LSRD未經過TE隧道的數據流，記錄數據收發情況，用于驗證該配置示例，記錄結果如表1所示。

從記錄的結果中可以發現，經過TE隧道的數據流最高可用帶寬為40M，傳統未經過TE隧道的數據流最高可用帶寬為60M，因為預留給TE隧道的帶寬為40M，所以傳統數據的最高可用帶寬為接口總帶寬100M減去TE隧道帶寬，為60M。由此可見，該隧道配置成功，并一直為途經的數據流預留帶寬資源。

4結束語

在流量工程技術的實際應用中，MPLS TE技術受到了廣泛的關注，本文就其原理進行了簡單的闡述，并給出了華為NE20E系列設備的配置示例，列出其中的MPLS TE的主要配置。當然不同的網絡設備，其配置命令也各自不同，但是其配置原理是相通的，希望本文的內容可以供大家參考。

參考文獻

[1]袁剛，甘家寶.MPLS網絡的QoS及其管理框架實現方式[J].重慶郵電學院學報，2003，15（3）：1-3.

[2]王達.華為MPLS技術學習指南[M].北京：人民郵電出版社， 2017：220-228.

[3]石晶林，丁煒.MPLS寬帶網絡互聯技術[M].北京：人民郵電出版社，2001：38-42.

[4]李曉東.MPLS技術與實現[M].北京：電子工業出版社，2002： 120-132.

[5]華為技術有限公司.HCNP路由結合實驗指南修訂版[M].北京：人民郵電出版社，2017：183-189.

[6]周衛華，倪縣樂，丁煒.IP網絡的流量工程[J].通訊世界，2003（4）：50-52.