BGP协议在MPLS VPN网络组播业务中的设计与仿真

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当今网络经济的繁荣发展,促使更多的企业、机构对自身的网络建设提出了越来越高的要求,VPN网络以其独有的配置灵活、经济适用、安全易于扩展等优势,赢得了市场的青睐。在诸多VPN网络模型中,BGP/MPLS VPN巧妙地利用了MPLS通过标签分类IP分组并进行转发的天然特性来建立VPN,并且借助BGP协议支持跨域转发VPN的成员关系和可达性信息的优势,在近年来得到了最为广泛的应用和发展,是发展最快的VPN技术。现代通信网络带宽和处理能力的提高,如网络音频/视频会议、网络广播、远程教育、软件分发等具有的直观性、互动性、实时性的多媒体业务正在逐步成为下一代网络的主流应用,IP组播技术正为这一单点发送多点接收类业务节省了单播复制分组而占用的网络带宽资源。在这样的背景下,在MPLS VPN网络中引入组播技术成为当前该领域研究的热点。由于BGP/MPLS VPN网络继承了MPLS技术的优点,且能够在VPN中引入QoS与流量工程,是目前比较成熟且得到各主流路由器生产厂商认可的组播实现方案。组播路由协议是BGP/MPLS VPN组播业务具体实施中的一个关键方面,BGP协议能够保证可靠的路由交换并且对跨域场景的天然支持,势必成为该领域的主流技术。本文首先对基于BGP协议的MPLSVPN网络技术要点做了系统的介绍,然后针对BGP/MPLS VPN网络在组播业务下的扩展进行深入分析,在相关协议草案的基础上,对BGP协议在该网络系统支持下组播业务的功能进行具体化,分析总结了BGP协议在MVPN网络中应主要发挥如下三项功能:(1)提供具有普遍适用性的MVPN成员自动发现机制,(2)支持PE-PE接口上的用户组播路由交换,(3)在PE-CE接口上提供将用户组播树绑定到P隧道的实现机制。给出了骨干网中PE路由器之间的用户组播路由交换,以及将用户组播树绑定到P隧道的实现机制,进一步设计了基于BGP协议的组播成员自动发现模块和处理流程。最后,从网络仿真的角度,构建BGP/MPLS VPN组播网络,对组播环境下BGP协议自动发现扩展方案的可行性,以及组播扩展后的协议性能进行了仿真验证。
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