芻議MPLS技術在通信數據網中的有效運用

王平

【摘 要】伴隨著國家科技與經濟水平的飛速發(fā)展，MPLS，即多協議標記交換技術已經廣泛地應用于各個領域。特別是在鐵路通信網絡中，MPLS技術的應用不僅僅提高了鐵路的傳輸需求和服務等級，也增強了鐵路通信系統網絡具有較高的擴展性與更強大的安全性能。論文就目前MPLS在鐵路方面的應用前景與現狀進行透徹分析。

【Abstract】With the rapid development of technology and economic ，the MPLS technology has been used in each field. Especially in railway communication network ， the application of MPLS technology can improve the railway transport demand and service level， and make the railway communication network has higher expansibility and safety. Paper analyzes the application prospect and the status quo of MPLS technology in railway engineering.

【關鍵詞】MPLS通信技術；鐵路信息通信；應用前景與現狀

【Keywords】MPLS communication technology； railway information communication； application prospect and the status quo

【中圖分類號】TN915 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）03-0067-02

1 引言

MPLS在最近幾年發(fā)展尤為急速和迅猛，從2001年開始，以亞洲地區(qū)為例，比上一年的發(fā)展增長率提高了至少300%，之后在一定規(guī)模的擴充下，每年依然可以保持著30%以上的增長速度。而時至今日，越來越多的MPLS技術在生產生活中得到了廣泛的應用，其中不僅包括大型的企業(yè)與部門，還包括一些小型甚至私人的企業(yè)作坊?？梢哉fMPLS與人們的生活息息相關，而本文將提到的鐵路，更是與民生具有密不可分的關系。

2 MPLS技術概述

MPLS VPN的技術主要是在MPLS原有的基礎之上，又添加了IP的VPN技術。通俗地說，就是在交換設備的過程中，通過網絡路由添加各種內容，并運用MPLS的一種技術。同時也是一種對核心路由器進行加工、簡化的方式之一。方式與算法中，運用了傳統路由之間相結合的交換方法，不但可以達到IP虛擬專用的網絡，還能夠構建寬帶Extranet，并進一步進行intranet的構建。這將充分發(fā)揮并滿足不同業(yè)務在不同層次上的發(fā)展需要[1]。MPLS技術的運用存在以下幾個優(yōu)勢：首先也是最重要的部分就是業(yè)務品質質量較高，可擴展的模式也較多；其次是能夠在不同的業(yè)務之間形成互相訪問，還能保持在可控的范圍之內，具備強大的轉發(fā)高性能標簽，并且能夠有效減少屏蔽IP地址重疊現象的出現。從總體上來看，還能夠進行資源在某種程度上的共享，從而從側面減少了投資建設的成本，節(jié)約了資金。

3 MPLS 技術實現原理

MPLS技術的實現都是基于VPN的路由器產生的。而VPN路由器的組成部分主要由三部分組成，其中一個就是PE，而另外一個就是CE，當然還有常規(guī)的P這三個路由器類型。其中，P路由器作為最常用的路由器之一，主要負責在工作中進行VPN的分成過程，也是為了分組標簽交換處理。另外，P路由器還是一般運營商的主干路由器，負責運營商大部分的業(yè)務[2]。供應商的路由器一般不適用P路由器，而是側重于使用CE設備的鏈接路由器。這在VPN數據被PE轉發(fā)的過程中是相對比較安全的，供應商路由器就是我們前面提到的MPLS。另外，MPLS作為中轉機構的骨干部分，采取的是兩側標記的方法與模式，所以供應商在面對這樣的模式時，只需要進行簡單的PE路由器處理工作，就可以輕松實現任務了。

PE路由器又叫邊界路由器，是運營商用于邊界線路的路由總稱，其中存在有全局路由以及VRF，我們常說的在全局路由表內，存放著內路由器，而VRF的內部就存放著VPN。

然后介紹CE路由器，CE路由器屬于常規(guī)路由器中邊緣路由器的一種，對數據的線路進行同時連接。而且我們常說的CE設備就是IP路由器，PE路由器與IP路由器是相互連接的，它們也構成了臨近的關系模型。完成這組關系之后，CE路由就會對發(fā)送點的地址進行VPN遠程學習功能。常規(guī)狀態(tài)下，這兩者的交互過程是在靜態(tài)路由的內表面完成并優(yōu)化的，這是因為開放式的條款中優(yōu)先協議協助完成。但是由于靜態(tài)路由是進行信息的交互的，能夠從根本上極大地降低各種不同原因形成的骨干BGP的震蕩，這也進一步提高了骨干網的安全性能，為可靠性做出了一定程度上的貢獻。

4 MPLS如何在鐵路通信網絡中應用

鐵路的傳統通信系統是建立在多個組織機構之上的網絡，比如我們經常提到的鐵路局、鐵道部等還有一些其他的業(yè)務組織部門，這些機構過去都是采用2M數字通道技術，這也是最常見的模式。而這些通道技術都存在著非常嚴重的問題，主要體現在以下幾個方面：帶寬比較低，網絡運營速度慢，很多大流量的繁忙時刻出現時會無法應對。節(jié)點與節(jié)點之間的支點比較少，很多連接會趕不上，或者不暢通，還有就是最為致命的數據要求極為敏感，否則容易丟失。然而隨著鐵道部鐵路系統每個組織機構之間節(jié)點數量的不斷增長，信息的交互與運轉量逐漸增大，需求也不斷放大，傳統的通信系統模式難以滿足當前的實際需求，特別是在節(jié)點的增加與線路的擴展這兩個關鍵性問題上，尤為難以滿足[3]。由于傳統鐵路通信方式不具備優(yōu)良的擴展功能，當節(jié)點與節(jié)點間出現全部互聯目標的時候，勢必將增加線路的接入費用，再加上接入設備的調整工作，這將增加一大筆開支。

5 MPLS接入鐵路通信網的注意事項

如果我們準備把MPLS網絡技術應用推廣到鐵路通信網當中去，就必須要注意以下幾個注意事項：

第一，接入的方式方法，因為節(jié)點與節(jié)點的鏈接是建立在對等的模式之上的，基礎的數據互訪也是基本的要求。這就必須在互訪的節(jié)點上運用好對稱寬帶線路，比如光纖，或者是我們常用到的LAN等，進而形成與MPLS網絡鏈接的目的。而且尤為注意的是，應該根據鐵路部門的實際業(yè)務特別是高峰時段的業(yè)務量對帶寬進行理性地選擇，過高或過低都不可取。在通常情況下，由于這樣的接入方式也同樣應運用于客戶端，為了降低成本縮減開支，又因為這個項目對帶寬的要求要低于平均值，也可以選擇ADSL接入方式，這種接入方式的靈巧性要比前面提到的接入方式適用性更強。

第二，擴展性問題，為了對現有業(yè)務的網絡節(jié)點進行改造，那就只能在相對應的節(jié)點上加入新的線路。而對于新加入的網絡節(jié)點而言，一旦進行新的VPN業(yè)務的申請，就可以設定各個節(jié)點的接入了。上面提到的現有的業(yè)務與新出現的業(yè)務，全部都是位于運營商的服務網絡當中，但是它們雖然出自一個體系卻又相互隔絕，互相不會造成影響。

第三，安全可靠性問題，針對一些比較高級的并且敏感度比較高的系統，在使用MPLS前提條件下，能夠積極采取增加防火墻進行處理的方式，通過對節(jié)點與節(jié)點間IP數據進行加密的方式，構建起一個新型的加密體系，進一步達到IP數據加密與通道的相對隔離，這也能夠起到對信息多重防護的目的，當然了，這一切都是為了提高整個網絡的安全性能和可靠性能，從而杜絕因為暴露在危險之中而被敵人攻擊，導致鐵路網絡癱瘓的尷尬局面出現[4]。

6 總結

綜上所述，雖然MPLS VPN技術在很多領域的運用都已經初見成效，同時也存在著一些諸如技術手段不成熟，服務人員配置跟不上等問題，但是它在鐵路網絡方面的運用也已是大勢所趨，如果MPLS能夠順利地在我國的鐵路通信網絡當中普及，不但能夠在很大程度上促進有效處理IP數據的業(yè)務能力，還能夠規(guī)避大量的風險，提高整個系統的可靠性與安全性。同時還能夠提高性能數據的業(yè)務支持水平，這些常見的問題都是由于IP地址出現重疊而產生的，為了解決這些問題，同時也為了能夠提高與高層協議進行融合的技術理論，提高鐵路部門的安全信息運轉等工作，就必須要進行可靠性與擴展性的實驗。調查顯示，目前我國的鐵路通信狀態(tài)發(fā)展穩(wěn)定，但是整體還處于一個較為初級的階段，這也使我們不得不承認與西方國家之間存在著一個較大的差距，但是我們也要看到自己國家鐵路通信總量大、發(fā)展?jié)摿Υ蟮葍?yōu)勢，并且逐步建立起完善的網絡運營機制，希望下一步國家有關部門推出相關的配套政策，能夠從側面來加快實施鐵路通信網絡的MPLS VPN建設，而工作人員與相關部門領導必須要戒驕戒躁，提高自己處理問題的能力與水平，保證MPLS建設速度與質量，從而真正提高鐵路通信設施建設的整體水平。

【參考文獻】

【1】張光飛.MPLS環(huán)境下的業(yè)務互通研究[J].信息通訊，2012（5）：55.

【2】郭志.MPLS技術研究與應用[J].科技報，2015（5）：138.

【3】肖向，等.MPLS鐵路應用淺析[J].價值工程學，2014（12）：67-79.

【4】高德昊.VPN技術在組網中的研究與應用[D].沈陽工業(yè)大學，2007.