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MPLS的困局！
2022-11-30 15:52:35?  來(lái)源：??  閱讀：次
從1969年阿帕網(wǎng)的誕生到2019年IPv4地址的正式枯竭，多年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)技能在不斷地更新迭代。運(yùn)營(yíng)商承載網(wǎng)經(jīng)歷了SDH、PTN、IP RAN等多種技能演進(jìn)，在移動(dòng)基站全I(xiàn)P、大帶寬的發(fā)展趨勢(shì)下，IP MPLS技能得到了廣泛應(yīng)用。跟著2C（自動(dòng)駕駛、云VR/AR、云游戲、超高清）、2B（智能制造、遠(yuǎn)程醫(yī)療）事務(wù)升級(jí)以及5G事務(wù)的云化趨勢(shì)，新事務(wù)在給用戶帶來(lái)極致體驗(yàn)的同時(shí)，也給傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了極大應(yīng)戰(zhàn)。在此布景下，SRv6應(yīng)運(yùn)而生，并跟著IPv6的規(guī)?；渴?，得到推廣應(yīng)用。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)困局
MPLS/IP 困局
MPLS在IP傳輸中發(fā)揮著重要作用，但它會(huì)形成網(wǎng)絡(luò)孤島化，使域間網(wǎng)絡(luò)互連復(fù)雜化。

更準(zhǔn)確地說(shuō)，MPLS統(tǒng)一了承載網(wǎng)，但是IP骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、移動(dòng)承載網(wǎng)之間是獨(dú)立的MPLS域，是相互分離的，需要使用跨域VPN等復(fù)雜的技能來(lái)互聯(lián)，導(dǎo)致端到端事務(wù)的部署非常復(fù)雜。因此，針對(duì)跨域MPLS VPN提出了多種跨自治系統(tǒng)（AS）解決方案，如Option-A、Option-B和Option-C，每一種的事務(wù)部署都較為復(fù)雜。

在上圖中，從最終用戶到云數(shù)據(jù)中心的流量需要經(jīng)過(guò)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)域。先通過(guò)基于 MPLS 的固定移動(dòng)融合 (FMC) 傳輸網(wǎng)絡(luò)，然后流量通過(guò)本地IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入基于MPLS的IP骨干網(wǎng)絡(luò)，再訪問(wèn)數(shù)據(jù)中心邊緣的IP網(wǎng)絡(luò)，最后到達(dá)VXLAN網(wǎng)關(guān)。在VXLAN網(wǎng)關(guān)中，沿著 VXLAN 隧道，到達(dá) VXLAN 隧道出口處的TOR交換機(jī)，最后訪問(wèn)虛擬網(wǎng)絡(luò)功能 (VNF) 設(shè)備。

假如要通過(guò)這些網(wǎng)絡(luò)域，能夠想象得到整個(gè)服務(wù)訪問(wèn)過(guò)程會(huì)有多復(fù)雜。

另外，可擴(kuò)展性也是阻礙MPLS發(fā)展的主要因素，這涉及到標(biāo)簽空間的可擴(kuò)展性和封裝的可擴(kuò)展性兩個(gè)方面。在 MPLS 標(biāo)簽空間中，如下圖所示，MPLS 標(biāo)簽有 20 位，相當(dāng)于 2^20 個(gè)標(biāo)簽空間。

當(dāng)前很多新事務(wù)需要在轉(zhuǎn)發(fā)平面加入更多的轉(zhuǎn)發(fā)信息，但I(xiàn)ETF已經(jīng)發(fā)表聲明，中止為IPv4制定更新的規(guī)范，另外MPLS只有20bit的標(biāo)簽空間，且標(biāo)簽字段固定、長(zhǎng)度固定，缺乏可擴(kuò)展性，導(dǎo)致很難滿足未來(lái)事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)編程需求。

跟著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和不斷承載更多新興事務(wù)，IP與MPLS的結(jié)合面臨著以下問(wèn)題和應(yīng)戰(zhàn)：

轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)勢(shì)下降：跟著查找路由算法的改進(jìn)，特別是以網(wǎng)絡(luò)處理器 (NP) 為代表的硬件升級(jí)，MPLS 在轉(zhuǎn)發(fā)性能方面不再具有明顯優(yōu)勢(shì)。
云網(wǎng)融合困難：在數(shù)據(jù)中心中使用MPLS提供VPN事務(wù)的嘗試有很多。然而，由于網(wǎng)絡(luò)管理邊界、管理復(fù)雜性和可擴(kuò)展性等因素，這些嘗試大都以失敗告終。
跨域部署困難：會(huì)涉及到相對(duì)復(fù)雜的服務(wù)部署。
事務(wù)管理復(fù)雜：當(dāng)多種事務(wù)（如L2VPN、L3VPN事務(wù)）共存時(shí)，設(shè)備上可能同時(shí)存在LDP、RSVP、IGP、BGP等協(xié)議。這導(dǎo)致事務(wù)部署困難、管理復(fù)雜，難以在5G和云時(shí)代實(shí)現(xiàn)大規(guī)模事務(wù)部署。
協(xié)議狀況復(fù)雜：跟著節(jié)點(diǎn)和隧道數(shù)量的增加，狀況的數(shù)量也會(huì)增加。狀況的指數(shù)增長(zhǎng)給傳輸節(jié)點(diǎn)的性能帶來(lái)了巨大的壓力，阻礙了

大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。IPv4 困局
IPv4 的最大問(wèn)題之一是地址資源不足。跟著 2019 年 11 月 25 日歐洲網(wǎng)絡(luò)信息中心（RIPE NCC）從可用池中進(jìn)行最后的 /22 IPv4分配，全球所有 43 億個(gè) IPv4 地址都已分配完畢，意味著沒(méi)有更多的 IPv4 地址能夠分配給互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）和其它大型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商。

盡管網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 (NAT) 等技能通過(guò)重用私有網(wǎng)絡(luò)地址塊能夠緩解此問(wèn)題，但這并不是最終的解決方案。NAT不支撐IPv4地址溯源，隱藏了IPv4的實(shí)際地址，存在管理風(fēng)險(xiǎn)。

IPv4 還面臨另一個(gè)困境：數(shù)據(jù)包頭的可擴(kuò)展性不足導(dǎo)致了可編程性的不足。鑒于此，IPv4 網(wǎng)絡(luò)很難支撐許多需要對(duì)包頭進(jìn)行擴(kuò)展的新服務(wù)，例如源路由、SFC 和 IOAM。

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