關于術語的說明：在本文余下的部分將會廣泛使用流量主干（traffic trunk）的概念。根
據Li和Rekhter[3]，流量主干是指被放在同一條標簽交換路徑的具有相同類型的業務流。
本質上，流量主干是某種特定的流量特征的抽象。將流量主干看作被路由的對象將會很有益
處，也就是說，流量主干經過的路徑可以被改變。在這種意義上說，流量主干同ATM網和
幀中繼網上的虛電路很相似。然而，我們必須強調，流量主干同它所經過的路徑，也就是
LSP之間有著根本的區別。LSP是流量所經過的一個特定的標簽交換路徑。在實踐中，術
語LSP是和流量主干當作同義語使用的。在5.0節中總結了本文所使用的流量主干的其他
特性。
MPLS的吸引人之處可以被歸結為以下幾點：（1）通過手工的網管配置或是下層協議的
自動配置，可以很容易的建立起不受傳統逐跳路由協議限制的顯式LSP，（2）LSP可以被
高效的維護，（3）流量主干可以被使用并被映射到LSP上，（4）可以給流量主干規定一套
屬性來調整流量主干的行為，（5）可以給各種網絡資源規定一套屬性，以便對以上建立的
LSP通過的流量主干加以限制，（6）既可以對業務進行組合，也可以對業務進行分割，而
基于傳統的路由協議的IP轉發只支持對業務的組合，（7）可以較容易的實現“約束路由”，
（8）MPLS流量工程的開銷要比其他的流量工程技術小的多。
另外，通過顯式標簽交換路徑，MPLS可以在現有的Internet路由模型中實現準電路交
換功能。許多現有的關于基于MPLS的流量工程的建議都是著眼于建立顯式的標簽交換路
徑。盡管它是流量工程的基本功能，但光有它并不足夠。要實現大型網絡的現有網絡的性能
優化，流量工程技術還需要有其他功能。本文描述了其中一些必要的功能。

3.1 MPLS導圖

這一小節介紹了“MPLS”導圖的概念。它是MPLS流量工程的核心。MPLS導圖類似
于重疊模型中的虛擬拓撲圖。通過為流量主干選擇LSP，MPLS導圖被邏輯映射到物理網
絡上。
一個MPLS導圖包含一組LSR和LSP，LSR組成了MPLS導圖中的節點，而LSP則
為LSR提供點到點的邏輯連接，從而充當MPLS導圖的連接。我們有可能建立起基于標簽
棧的概念的分層的MPLS導圖（見[1]）。
MPLS導圖之所以重要，是因為MPLS中的帶寬管理的基本問題就是如何有效的將一
個MPLS導圖映射到物理網絡的拓撲圖上。MPLS導圖的抽象描述如下：
令G=（V，E，c）代表物理網絡拓撲結構的圖。這里，V是網絡中一系列的點，而E
是一組連接：這就是說，對于V中的點v、w來說，如果v和w在G中直接相連，那么對
象（v，w）就在E中。 參數c是與E、V相關的一組帶寬或者其他的約束條件。我們將用
G來指代基本的網絡拓撲結構。
令H=（U，F，d）為MPLS導圖，這里U是V的子集，它代表網絡中的一組LSR，
或者更精確的說，它代表至少一條LSP的端點。F是指一組LSP，對于U中的x、y來說，
如果有一個LSP是以x、y為端點的，那么對象（x，y）就在集合F中。參數d是同F相
聯系的一組要求和限制條件。顯然，H是有向圖。我們可以看出，H依賴于G的傳遞特性。

3.2 基于MPLS流量工程的基本問題

在MPLS上實現流量工程面臨著下面三個基本問題：
?	如何將分組映射到轉發等價類（FEC）上。
?	如何將轉發等價類映射到流量主干上。
?	如何將流量主干映射到標記交換路經上。
盡管前兩個問題非常重要，但本文并不是針對它們的。本文所關心的是第三種映射功能
的執行能力，通過這種映射使得網絡操作既高效又可靠。這實際上就是將MPLS導圖（H）
映射到基本網絡拓撲結構（G）上的問題。

4．基于MPLS流量工程的增強功能

前一節講述了目前網絡上的流量工程的基本功能。同時也討論了將MPLS用于流量工
程的可行性。 本文余下的章節將要描述為了充分支持在大型網絡上的基于MPLS的流量工
程，MPLS所需要的功能。
它所需的功能包括：
1．	一組與流量主干相關，并對流量主干的行為特征進行描述的屬性。
2．	一組與資源有關的屬性，它們將對使用各種資源的流量主干進行限制。這些屬性
也可以看作是一種拓撲屬性的限制。
3．	“約束路由”。借助于這一技術與前面兩點中的各種屬性，MPLS將可以對流量主
干所選擇的路徑進行限制。另外，雖然約束路由技術只是MPLS技術的一項可選
功能，但是，它與MPLS應該能夠緊密的結合在一起。
在通過網管活動或某種自動化技術驅使網絡達到理想狀態的過程中，與流量主干、資源
相關的一系列屬性和與路由器相關的參數一起，構成了可以修改的全部控制參數。
在一個網絡中，理想的情況是，網絡操作者能夠對上述參數進行動態的改變而無須中止
網絡的操作。

5．流量主干的屬性和特征

這一節描述了與流量主干相關的可以控制它們的行為的屬性。
首先，流量主干的基本屬性歸納如下：
（1）	流量主干是屬于同一類的業務流的“匯集”。在某些情況下，我們可能希望放松
這種定義，以便流量主干可以包含多種類型的流量。
（2）	在一個單獨的業務類型模型中，比如說目前的Internet網，流量主干可以封裝
一對入口-出口LSR之間或一個子網的所有流量。
（3）	流量主干是可路由的對象（類似于ATM的虛擬電路）。
（4）	流量主干同它所經過的LSP有著明顯的不同。在操作環境下，流量主干可以從
一條路經轉移到另一條路徑上。
（5）	流量主干是單向的
實際應用中，流量主干可以由其入口與出口LSR、它所映射到的轉發等價類以及決定
其行為特征的一套屬性來表示。
這里有兩個問題非常重要：（1）流量主干的參數配置。（2）流量主干的路徑選擇與保
持規則。

5.1 雙向的流量主干

盡管流量主干在概念上是單向的，但在很多實際情況下，在同一個端點同時初始化兩個
相反方向的流量主干是非常有用的。一個主干，稱為前向主干，載著流量從源點到終點。另
一個主干，稱為后向主干，載著流量從終點到源點。在以下兩個條件成立的情況下，我們稱
這兩個主干的匯集為雙向流量主干（BIT）。
（1）	兩個流量主干都是通過源點或網絡管理站的原子操作初始化的。
（2）	兩個流量主干必須同時存在。也就是說，它們同時初始化，同時被拆除。
BITs的拓撲特性也應當被考慮。一個BIT可以是拓撲對稱的，也可以是拓撲非對稱的。
如果組成BIT的流量主干是沿著同樣的物理路徑路由的，即使它們是沿著不同方向，我們就
說這個BIT是“拓撲對稱”的。相反，如果組成BIT的流量主干是沿著不同的物理路徑路
由的，那么這個BIT就是“拓撲非對稱”的。
必須指出，雙向的流量主干只是為了管理上的方便。在實踐中，大部分的工程功能都可
以僅用單向流量主干來實現。

5.2	對流量主干的基本操作

對于流量工程來說，對其重要的基本操作歸納如下：
?	建立：建立一個流量主干。
?	激活：使一個流量主干開始傳送流量。流量主干的建立與激活從邏輯上說是兩個分
離            的事。然而，它們也可以作為一個原子操作來實現和發起。
?	去激活：是一個流量主干停止傳送流量。
?	更改屬性：使一條流量主干的屬性發生改變。
?	重路由：使一條流量主干的路徑發生改變。這一過程可以通過網管實現或下層協議
自動實現。
?	拆除：從網絡中拆除一條流量主干并回收為其分配的所有網絡資源。這些資源包括
標記空間、可用帶寬等。
以上介紹的是流量主干上的基本操作。除此之外，還可能會有一些附加的操作，如流量
規劃與流量整形等。

5.3 統計與性能監測

統計與性能監測功能對于網絡的計費和流量特征描述功能來說是非常重要的。從統計與
性能監測系統上獲得的統計數據將可以用于進行流量描述、性能優化、流量工程中的容量規
劃等工作。
由于從流量主干上獲得統計數據的能力的重要性，在MPLS的流量工程實現中，這一
功能是一項最基本的要求。

5.4 流量主干的基本屬性

流量主干的屬性是與一條流量主干相關并影響其行為特征的參數。
流量主干的屬性可以通過網管明確的分配，也可以在MPLS域的入口LSR上，通過下
層協議對分組進行分類，并將它們映射到轉發等價類上時，進行默認的分配。然而，不管這
些屬性是如何分配的，為了達到流量工程的要求，應當能夠通過網管對這些屬性進行修改。
在流量主干的基本屬性中，流量工程的實現有如下特別重要的基本屬性：
?	流量參數屬性
?	通用路徑選擇與管理屬性
?	優先權屬性
?	搶占屬性
?	彈性屬性
?	策略屬性
流量參數與策略屬性的組合類似于ATM網中的應用參數控制。上述屬性中的大多數都
可以在現有的某種成熟技術中找到類似的概念。因此，將流量主干的屬性映射到許多現有的
交換與路由機制上都將是十分簡單的。
優先權和搶占屬性可以看成是相關的屬性，因為它們表示流量主干之間的相關性。因此，
這些相關性決定了在建立和維持路徑的過程中，流量主干相互間的競爭網絡資源的行為。

5.5 流量參數屬性

我們可以用流量參數屬性來獲取要在流量主干中傳輸的流量的特征（更準確的說是轉發
等價類）。這些特征包括峰值速率、平均速率、突發大小容許值等。從流量工程的角度來看，
流量參數之所以重要，是因為它們反映了流量主干的資源需求。它們對于使用預期策略來進
行資源分配與擁塞防止是十分有用的。
	從帶寬分配來看，一個單獨的所需帶寬的規范值可以從流量主干的流量參數中計算出
來。執行這些計算的技術是眾所周知的。其中一個例子就是有效帶寬的理論。

5.6 通用路徑選擇與管理屬性

通用路徑選擇與管理屬性定義了為流量主干選擇路徑的規則以及維持已經建立的路徑
的規則。
對路徑的計算可以通過下層的協議自動完成或者是由網管來完成。如果某一流量主干沒
有與之相關的資源要求或約束條件的話，則可以使用傳統的拓撲驅動技術來進行路徑選擇。
然而，如果對流量主干有一定的要求或策略限制的話，在路徑選擇中就要使用約束路由技術
了。
在第7節中，我們描述了一個可以自動針對一系列的約束來計算路由的約束路由框架。
通過管理行為來確定顯示路由的一些問題，我們將在下面的5.6節進行討論。
路徑管理將包括與保持流量主干流經的路徑有關的所有問題。在某些情況下，可能希望
MPLS技術能夠對自身進行動態的重新配置，以便能夠適應網絡狀態的一些變化。
為了對路徑的選擇過程與管理過程加以控制，需要有一整套的各種屬性。與流量主干的
路徑選擇與管理有關的基本屬性和行為特征將在下一小節中描述。

5.6.1通過網管指定的顯式路由

通過網管為流量主干指定的顯式路由是指通過網絡操作員的活動而進行配置的路徑。通
過網管指定的顯式路由可以是部分指定的或者是完全指定的。當只有一部分中間節點被指定
時，這條路徑是部分指定的。在這種情況下，需要由下層協議來完成完整的路徑。由于操作
上的錯誤，由網管指定的顯式路由可以是矛盾的或是非法的。下層協議必須能察覺這些錯誤，
并提供正確的反饋，
由網管指定的顯式路由應當具有一個“路徑優先法則”屬性。路徑優先法則屬性是一個
二進制變量，它表明一條根據管理要求指定的顯式路由是“強制性”的還是“非強制性”的。
如果某一通過網管指定的顯式路由的屬性為“強制性”的話，那么有且只有這條路徑能
被使用。如果一條強制路徑是不可行的，或者這條路徑由于缺乏足夠的資源而不能被建立的
話，那么這條路徑的建立過程就會失敗。換句話說，如果一條路徑被指定為強制性的話，那
么不管周圍環境如何，都不能使用替代路徑。一旦這條路徑被建立起來，那么路徑就不可能
改變，除非撤銷路徑或者建立一條新的路徑。
但是，如果一條通過網管指定的顯式路由是“非強制性”的話，那么在這條路徑可用的
情況下，它將會被使用。否則，將由下層協議選擇一條替代路徑。

5.6.2多重路徑優先級別

在一些情況下，可能需要通過網絡管理活動為一個給定的流量主干指定多條候選的顯式
路由，并為這些候選路由定義一套優先級。在路徑建立的過程中，將依據優先級從候選路徑
列表中選擇合適的路徑。當網絡發生故障時，也將根據優先級從候選路徑列表中選擇一條替
代路徑。

5.6.3資源類別親和屬性