摘要
MPLS VPN是一種基於MPLS技術的IP-VPN，是在網絡路由和交換設備上套用MPLS技術，簡化核心路由器的路由選擇方式，利用結合傳統路由技術的標記交換實現的IP虛擬專用網路（IP VPN），可用來構造寬頻的Intranet、Extranet，滿足多種靈活的業務需求。本文主要介紹了MPLS VPN技術概述和主要套用。概述
1．MPLS VPN概述隨著網路經濟的發展，企業對於自身網路的建設提出了越來越高的要求，主要表現在網路的靈活性、經濟性、擴展性等方面。在這樣的背景下，VPN以其獨有的優勢贏得了越來越多企業的青睞。利用公共網路來構建的私有專用網路稱為虛擬私有網路（VPN，Virtual Private Network）。在公共網路上組建的VPN象企業現有的私有網路一樣提供安全性、和可管理性等。在所有的VPN技術中，MPLS VPN具有良好的可擴展性和靈活性，是目前發展最為迅速的VPN技術之一。
1.1 MPLS
MPLS(Multiprotocol Label Switching, 多協定標記交換)使用標籤(Label)進行轉發，一個標籤是一個短的、長度固定的數值，由報文的頭部攜帶，不含拓撲信息，只有局部意義。MPLS包頭的結構如下圖所示，包含20比特的標籤，3比特的EXP(通常用作Cos)，1比特的S，用於標識此標籤是否為最底層標籤，8比特的TTL。
圖 2-1 MPLS 標籤
MPLS可以看做是一種面向連線的技術。通過MPLS信令(如LDP，Label Distribute Protocol，標籤分配協定)建立好MPLS標記交換通道(Label Switched Path，簡稱LSP），數據轉發時，在網路入口對報文進行分類，根據分類結果選擇相應的LSP，打上相應的標籤，中間路由器在收到MPLS報文以後直接根據MPLS報頭的標籤進行轉發，而不用再通過IP報文頭的IP位址查找。在LSP出口（或倒數第二跳），彈出MPLS標籤，還原為IP包。
1.2 MPLS/BGP VPN
MPLS VPN是一種基於MPLS技術的IP-VPN，根據PE（Provider Edge）設備是否參與VPN路由處理又細分為二層VPN和三層VPN，一般而言，MPLS/BGP VPN指的是三層VPN。
在MPLS/BGP VPN的模型中，網路由運營商的骨幹網與用戶的各個Site組成，所謂VPN就是對site集合的劃分，一個VPN就對應一個由若干site組成的集合。如MPLS/BGP VPN的實現如圖2-2所示：
圖 2-2 MPLS/BGP VPN示意圖
如圖所示，MPLS/BGP VPN所包含的基本組件：
PE：Provider Edge Router，骨幹網邊緣路由器，是MPLS L3VPN的主要實現者。
CE：Custom Edge Router，用戶網邊緣路由器。
P router： Provider Router，骨幹網核心路由器，負責MPLS轉發。
VPN用戶站點（site）：VPN中的一個孤立的IP網路，一般來說，不通過骨幹網不具有連通性，公司總部、分支機構都是site的具體例子。
在MPLS/BGP VPN中，屬於同一的VPN的兩個site之間轉發報文使用兩層標籤，在入口PE上為報文打上兩層標籤，外層標籤在骨幹網內部進行交換，代表了從PE到對端PE的一條隧道，VPN報文打上這層標籤，就可以沿著LSP到達對端PE，然後再使用內層標籤決定報文應該轉發到哪個site上。
1.3 L2 MPLS VPN
簡單來說，MPLS L2VPN就是在MPLS網路上透明傳遞用戶的二層數據。從用戶的角度來看，這個MPLS網路就是一個二層的交換網路。以ATM為例，每一個用戶邊緣設備（CE）配置一個ATM虛電路，通過MPLS網路與遠端的另一個CE設備相連，與通過ATM網路實現互聯是完全一樣的。
在MPLS L2VPN中，CE、PE、P的概念與BGP/MPLS VPN一樣，原理也很相似：利用標記棧來實現用戶報文在MPLS網路中的透明傳送：外層標記（稱為tunnel標記）用於將報文從一個PE傳遞到另一個PE，內層標記（在MPLS L2VPN中，稱為VC標記）用於區分不同VPN中的不同連線，接收方的PE根據VC標記決定將報文傳遞給哪個CE。轉發過程中標記棧變化如下圖所示：
圖 2-3 L2VPN標記棧處理
當前MPLS L2VPN還沒有形成正式的標準。存在兩種主要的實現方式：Martini方式和Kompella方式。前者使用擴展的LDP協定作為信令來傳遞VC標記，因此又被稱為LDP方式的L2VPN。Kompella方式採用BGP擴展為信令來散發二層可達信息和VC標記，因此又被稱為BGP方式的L2VPN。
套用
2 MPLS VPN的套用採用MPLS VPN技術可以把現有IP網路分解成邏輯上隔離的網路，這種邏輯上隔離的網路的套用可以是千變萬化的：可以是用在解決企業互連、政府相同/不同部門的互連、也可以用來提供新的業務，如為IP電話業務專門開通一個VPN。
例如：
用MPLS VPN構建運營支撐網
利用MPLS VPN技術可以在一個統一的物理網路上實現多個邏輯上相互獨立的VPN專網，該特性非常適合於構建運營支撐網，例如，目前國內很多省市的DCN網就採用華為的設備，在一個統一的物理網路上構建網管，OA，計費等多個業務專網。
MPLS VPN在與運營商城域網的套用:
作為運營商的基礎網路，寬頻城域網需同時服務多種不同的用戶，承載多種不同的業務，存在多種接入方式，這一特點決定城域網需同時支持MPLS L3VPN，MPLS L2VPN及其它VPN服務，根據網路實際情況及用戶需求開通相應的VPN業務，例如，為用戶提供MPLS L2VPN服務以滿足用戶節約專線租用費用的要求。
MPLS VPN在企業網路的套用:
MPLS VPN在企業網中同樣有廣泛套用。例如，在電子政務網中，不同的政府部門有著不同的業務系統，各系統之間的數據多數是要求相互隔離的，同時各業務系統之間又存在著互訪的需求，因此大量採用MPLS VPN技術實現這種隔離及互訪需求。
3. 結束語
就MPLS本身而言，目前MPLS領域的研究熱點主要關注於包括VPN在內MPLS套用，如QOS，流量工程等。具體到MPLS VPN，目前研究重點主要集中在解決MPLS VPN套用中可能遇到的一些問題，例如VPN跨自治域，VPN組播等。
業界MPLS VPN研究的一個重要熱點是分散式PE，目前的MPLS VPN功能主要是通過單個PE設備實現，PE需完成多種業務，對接口數目及種類的要求高，性能壓力很大等。為了解決該問題，有人提出通過多個設備虛擬一個設備完成PE功能，如華為公司提出的分層PE等。
相信隨著這些技術的不斷成熟，通過MPLS VPN構建一個多業務的IP網路，為用戶提供有QOS保障的業務，都將不再是一個夢想
