［摘要］出于企业组网的安全性需要，利用MPLS VPN的基本理论知识，设计与规划了基于IP城域网的MPLS VPN模型，通过网络连通性测试、查看P和PE路由器的路由表、查看PE设备的BGP路由信息等方法和理论分析，证明了基于IP城域网的MPLS VPN具有与ATM/FR VPN相类似的安全性，为企业用户组建高安全性的VPN积累了宝贵的经验。
［关键词］IP城域网；MPLS VPN；网络安全性；ping；路由表
1概述
MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）是一种将具有相同转发处理方式的分组归为一类（Forwarding Equivalent Class，转发等价类FEC）的分类转发技术［1］。在MPLS网络中，通过LDP（Label Distribution Protocol，标签分配协议）动态地在邻居之间发布标签/FEC绑定关系，建立一系列的LSP（Label Switching Path，标签交换路径）隧道，形成逻辑上的全网状拓扑结构［2］。MPLS结合了IP技术的灵活性与ATM技术的安全性等优点，非常适合组建VPN（Virtual Private Network，虚拟专用网）。在VPN中有CE（Custom Edge，用户接入设备）、PE（Provider Edge Router，骨干网边缘路由器）和P（Provider Router，骨干网核心路由器）三种路由器。
MPLS VPN工作过程：当一个IP分组由源端CE进入PE时，将有选择地放入一个私网标签和一个公网标签（前者用于区分不同VPN用户，后者用于实现分组在LSP上的高速转发）到分组头中形成标签分组；标签分组在LSP上高速透明地通过P到达骨干网对端的PE；在被去掉两层标签后，用户分组被转发到目的CE，进行VPN内部的IP转发［3］。
MPLS VPN路由信息发布过程：PE和CE可以通过静态或动态路由协议交换路由信息，PE维护一个公网路由表和多个逻辑上分离的VPN私网路由表VRF（VPN Routing/Forwarding Instance，路由转发实例，用于区分不同VPN用户的路由）；PE对每一条VPN路由加上RD（Route Distinguisher，路由区分符，用于区分一台PE接收到其他PE发来的不同VRF的相同路由，并形成一条VPNv4路由）和RT（Route Target，路由目标RT，用于实现不同VRF之间的路由互通）属性，然后把路由更新信息发给所有的PE邻居；根据本地VRF的RT属性把VPNv4路由加入到相应的VRF中，再由本地VRF的路由协议引入并转发给相应的CE。
2 规划MPLS VPN实验平台
设计与规划基于IP城域网的MPLS VPN，其拓扑结构模型如图1所示：
图中MPLS骨干网使用华为Quidway S8016路由交换机，其中P路由器的IP地址为198.148.10.0网段，PE路由器的IP地址为204.18.68/78/88.0网段。X、Y公司使用二层交换机作为CE接入MPLS骨干网，组成VPNx和VPNy，其中X公司CEx1、CEx2、CE3…的IP地址为10.1.1/2/3.0网段，VRF为mplsvpn-x，RT、RD均为65500：3，Y公司CEy1、CEy2、CEy3的IP地址为10.2.1/2/3.0网段，VRF为mplsvpn-y，RT、RD均为65500：3。
3 测试网络的安全性[HT5”]
3.1测试VPNx和VPNy的连通性
采用交叉互ping的方法测试。在未禁止ICMP流量和防火墙的条件下，轮流地在X或Y公司的各个网段上ping对方的各个网段，利用返回的ICMP包验证VPNx和VPNy的连通性。测试的显示信息均为“Request timed out”，说明VPNx和VPNy之间的数据是隔离的。
3.2测试CE与P的连通性
在X或Y公司的各个网段上ping骨干网路由器P。测试显示信息均为“Request timed out”，说明VPN的私网信息在骨干网上是透明传输的，从而保证了用户数据不会外泄。
3.3查看P的路由信息
显示骨干网路由器P的路由信息，如图2所示：
测试结果说明：在P路由器上只有全局路由信息，用于保证骨干网的通信，而没有VPN私网路由信息，不和CE直接通信。因此，用户数据在骨干网上不会外泄，保证了安全性，这也说明了为什么在用户网段上ping不通P路由器。
显示PE1的全局/VPNv4/BGP路由信息，如图3所示：
图中前两段显示的是PE1的全局/VPNv4路由信息。测试结果说明：在PE路由器上有全局路由信息，用于保证骨干网的通信。还有不同VPN的私网路由信息（图中的mplsvpn-x和mplsvpn-y），二者是完全隔离的，这就保证了用户VPN通信的安全。图中第三段显示的是PE1路由器的BGP路由信息。测试结果说明：用户VPN的私网路由信息是使用BGP的扩展属性透明地通过MPLS骨干网传递到对端的PE，保证了VPN的安全。
4 传统专网与MPLS VPN的安全性分析
传统VPN的安全保证主要靠其CUG（Closed User Group，闭合用户群）特性。它不向用户暴露服务商网络结构，提供的是透明传输，因此能限制来自用户侧的DoS（Denial of Service，拒绝服务）等攻击。但如果用户VPN的每个CPE都连到Internet，就必须设置防火墙来保护每个网段的安全。如果防火墙对服务商开放，就会造成安全隐患。此外，随着网络规模的扩大，一旦需要修改防火墙策略，管理和重新配置每个防火墙是非常困难的。
与传统VPN不同，由于MPLS VPN采用了路由隔离和地址隔离等方法，提供了抗攻击和标记欺骗的手段，因此MPLS VPN完全能够提供与ATM/FR VPN相类似的安全保证［4］。MPLS VPN依靠转发表和分组的标签来创建一个安全的VPN，而不是依靠封装和加密技术。一个VPN包括一组CE，以及同其相连的IP MAN中的PE。只有PE理解VPN，CE可以感觉到同一个专用网相连，但并不理解潜在的骨干网，每个VPN依靠VPN-instance来识别成员关系。
从上面的测试可以看出，MPLS VPN的安全性是在服务商网络边界提供的，用户分组必须从特定的接口上接收并打上唯一的VPN标记，因此在骨干网上VPN的数据流量是隔离的，保证了用户发送的分组被传送到正确的VPN。
另外，封闭的MPLS VPN本身就具有内在的安全性。如果用户需要访问Internet，则可以建立一个通道，在该通道上采用如防火墙、数据加密等技术手段，对整个VPN提供安全的连接。由于整个VPN只需要维护一种安全策略，管理起来也非常容易［5］。
5结论
通过前文的测试和理论分析，可以得出结论：MPLS VPN的安全性高于传统基于IP技术组建的VPN，具有与ATM/FR VPN相类似的安全性。
［
参考文献
］［1］ Eric Osborne，Ajay Simha.基于MPLS的流量工程［M］.北京:人民邮电出版社，2003：18
［2］ 王达，等.虚拟专用网（VPN）精解［M］.北京:清华大学出版社，2004：58－59.
［3］ Vivek Alwayn.高级MPLS设计与实施［M］.北京:人民邮电出版社，2003：41－42.
［4］ 薛戈丽.组建基于MPLS VPN的IP城域网网络方案［J］.中国科技信息，2005，(15):137.
［5］ 王柱.基于IP城域网的MPLS VPN规划与性能分析［D］.天津:天津大学，2006：31. 转贴于 免费论文下载中心