本书根据国内外*新标准和研究状况,结合目前应用和实施情况,系统地介绍了基于IP的虚拟专用网(IPVPN)技术的特点、典型隧道协议和各种VPN业务的实现方式等内容。通过阅读本书,读者能够全面地了解IPVPN技术的原理与应用。本书**内容包括IPVPN的起源、概念与类型,L2TP、IPSec和MPLS等典型隧道协议,用于二层VPN(L2VPN)和一层VPN(L1VPN)的端到端伪线仿真(PWE3)协议,接入VPN、L1VPN、L2VPN和L3VPN的需求和典型实现机制,以及IPVPN应用现状和测试评估技术等,几乎覆盖了IPVPN技术和应用的各个方面以及*新进展。
本书侧重原理性说明,力求具有理论性、实用性和系统性,适用于信息通信技术领域的广大工程技术人员以及大学高年级学生或研究生阅读,并可供希望系统了解IPVPN知识的其他人员参考。

第1章 IP VPN基础 1
1.1 VPN的起源 1
1.1.1 专网 2
1.1.2 ATM/FR虚拟专网 2
1.1.3 IP VPN 3
1.2 VPN的含义 4
1.3 IP VPN的含义 5
1.3.1 不透明分组传输 5
1.3.2 数据的**性 6
1.3.3 服务质量保证 6
1.3.4 隧道技术 7
1.4 IP VPN的优势 7
1.5 IP VPN的**性 8
1.6 IP VPN与隧道技术 9
1.7 IP VPN的接入方式 10
1.8 IP VPN的实现位置 10
1.9 IP VPN的实施主体 12
1.10 IP VPN业务 13
1.11 IP VPN的典型应用 13
1.11.1 远程接入VPN(Access VPN) 13
1.11.2 内联网VPN(Intranet VPN) 14
1.11.3 外联网VPN(Extranet VPN) 16
1.12 IP VPN的类型 17
第2章 IP VPN业务 19
2.1 概述 19
2.2 通用业务要求 20
2.2.1 客户对VPN业务的要求 20
2.2.2 运营商对VPN业务的要求 22
2.2.3 工程技术要求 22
2.3 VPN业务类型 23
2.4 L3VPN业务 23
2.4.1 叠加模型与对等模型 23
2.4.2 L3VPN 24
2.4.3 基于PE的L3VPN 24
2.4.4 基于CE的L3VPN 26
2.5 L2VPN业务 27
2.5.1 L2VPN的发展 27
2.5.2 L2VPN 27
2.5.3 VPWS 28
2.5.4 VPLS 28
2.5.5 IPLS 29
2.6 L1VPN业务 30
2.7 VPDN业务 31
第3章 隧道协议 32
3.1 概述 32
3.2 二层隧道协议 32
3.2.1 点对点隧道协议(PPTP) 32
3.2.2 第二层转发(L2F) 33
3.2.3 二层隧道协议(L2TP) 33
3.2.4 多协议标记交换(MPLS) 34
3.3 三层隧道协议 34
3.3.1 IP中的IP(IP in IP) 34
3.3.2 通用路由封装(GRE) 35
3.3.3 IP**(IPSec) 36
3.4 高层隧道协议 37
3.4.1 **套接层(SSL) 37
3.4.2 SOCKS 38
3.5 隧道协议的比较 39
3.5.1 复用 39
3.5.2 信令协议 39
3.5.3 数据** 40
3.5.4 多协议传输 41
3.5.5 帧排序 41
3.5.6 隧道维护 41
3.5.7 MTU问题 41
3.5.8 *小隧道开销 42
3.5.9 流量和拥塞控制 42
3.5.10 QoS/流量管理 42
第4章 L2TP协议 43
4.1 概述 43
4.2 基本协议 43
4.2.1 协议概述 43
4.2.2 拓扑结构 44
4.2.3 消息类型 45
4.2.4 报头格式 45
4.2.5 控制消息 47
4.2.6 属性值对 47
4.2.7 工作流程 49
4.2.8 数据转发 50
4.2.9 保序机制 51
4.2.10 连通性检测 51
4.2.11 会话的拆除 51
4.2.12 控制连接的拆除 51
4.2.13 控制消息的可靠传递 52
4.3 承载技术 52
4.3.1 TCP/IP 52
4.3.2 IP 53
4.3.3 帧中继 53
4.3.4 ATM 53
4.4 L2TP扩展 54
4.4.1 服务质量 54
4.4.2 ATM接入 54
4.4.3 多播 54
4.4.4 隧道交换 55
4.5 L2TPv3 55
4.6 **性 56
4.6.1 隧道终点的** 57
4.6.2 数据包级** 57
4.6.3 端到端** 57
4.6.4 L2TP与IPSec 57
4.6.5 代理PPP认证 58
第5章 IPSec协议 59
5.1 概述 59
5.2 IPSec框架结构 60
5.2.1 协议族组成 60
5.2.2 基本工作原理 61
5.2.3 实现方式 62
5.2.4 运行模式 63
5.3 **联盟 63
5.3.1 定义 63
5.3.2 功能 64
5.3.3 SA的组合 65
5.3.4 SA数据库 66
5.3.5 SA的密钥管理 68
5.4 IP流量处理 69
5.4.1 出流量管理 69
5.4.2 入流量管理 69
5.5 认证头协议 70
5.5.1 AH的目标 70
5.5.2 AH头格式 70
5.5.3 AH处理 71
5.6 封装**载荷协议 74
5.6.1 ESP的目标 74
5.6.2 ESP包格式 74
5.6.3 ESP处理 75
5.7 Internet密钥交换协议 79
5.7.1 IKE消息格式 80
5.7.2 IKE的密钥交换技术 82
5.7.3 IKE的认证方式 83
5.7.4 IKE的交换模式 84
5.7.5 IPSec解释域 89
5.8 IPSec*新动态 89
第6章 MPLS技术 90
6.1 概述 90
6.2 MPLS技术起源 91
6.2.1 IP/ATM融合 91
6.2.2 融合模型 91
6.2.3 发展简史 92
6.2.4 多协议支持 92
6.3 MPLS技术原理 93
6.3.1 重要概念 93
6.3.2 体系结构 94
6.3.3 工作原理 96
6.3.4 LSR结构 96
6.3.5 MPLS与路由协议 97
6.4 MPLS封装技术 98
6.4.1 通用标记栈格式 98
6.4.2 确定网络层协议 99
6.4.3 生存期处理 99
6.4.4 分片和路径MTU发现 100
6.4.5 ATM标记封装 101
6.4.6 FR标记封装 101
6.4.7 PPP标记封装 102
6.4.8 LAN标记封装 103
6.5 标记分发协议 103
6.5.1 LDP基本概念 104
6.5.2 LDP消息类型 104
6.5.3 LDP消息格式 105
6.5.4 LDP基本操作 108
6.5.5 LDP工作模式 109
6.6 MPLS流量工程 110
6.6.1 流量工程(Traffic Engineering,TE) 110
6.6.2 MPLS TE 111
6.6.3 MPLS TE概念 112
6.6.4 约束路由 113
6.6.5 MPLS TE实现 114
6.6.6 CR-LDP协议 115
6.6.7 RSVP-TE协议 115
6.6.8 快速重路由 116
6.6.9 CR-LSP备份 118
6.7 MPLS技术应用 118
6.7.1 MPLS服务质量 118
6.7.2 MPLS VPN 119
6.7.3 通用MPLS 120
6.8 MPLS扩展性 121
6.9 MPLS运维管理 122
6.9.1 MPLS OAM概述 122
6.9.2 MPLS OAM报文类型 123
6.9.3 MPLS OAM主要功能 125
第7章 PWE3技术 128
7.1 概述 128
7.2 协议分层模型 129
7.2.1 PWE3框架 129
7.2.2 分层模型 130
7.2.3 PW分类 132
7.3 网络参考模型 133
7.3.1 单跳PWE3参考模型 133
7.3.2 多跳PWE3参考模型 134
7.3.3 预处理 135
7.4 PWE3载荷类型 136
7.4.1 分组业务 137
7.4.2 信元业务 137
7.4.3 比特流业务 137
7.4.4 结构化比特流业务 137
7.5 PWE3封装 138
7.5.1 通用封装 138
7.5.2 PWE3 over IP 139
7.5.3 PWE3 over MPLS 139
7.6 控制平面 140
7.6.1 建立和拆除 140
7.6.2 状态监视 140
7.6.3 状态改变通知 140
7.6.4 保活机制 141
7.6.5 本地业务控制消息 141
7.7 PWE3与L2VPN的关系 141
7.7.1 控制平面的扩展 141
7.7.2 数据平面的扩展 142
7.8 典型业务实现 142
7.8.1 Ethernet业务仿真 142
7.8.2 ATM业务仿真 146
7.9 异种介质互连 153
7.10 PWE3拥塞控制 154
7.10.1 IP网中的PWE3拥塞控制 154
7.10.2 关于PW拥塞的讨论 155
第8章 接入VPN 157
8.1 概述 157
8.2 VPDN优势 157
8.3 用户管理协议 158
8.3.1 AAA概念 158
8.3.2 RADIUS简介 159
8.3.3 TACACS简介 162
8.3.4 域用户管理 162
8.3.5 双因素认证 163
8.4 基于RADIUS认证 164
8.4.1 强制隧道 164
8.4.2 基于域的隧道 165
8.4.3 认证流程 165
8.5 基于RADIUS计费 169
8.6 VPDN业务 170
8.6.1 发起方式 170
8.6.2 系统组成 170
8.6.3 典型流程实例 171
第9章 L3VPN业务要求 172
9.1 概述 172
9.2 通用业务要求 173
9.2.1 流量类型 174
9.2.2 拓扑结构 174
9.2.3 数据与路由隔离 174
9.2.4 **性 174
9.2.5 地址分配 174
9.2.6 服务质量 175
9.2.7 服务等级规范 176
9.2.8 管理 176
9.2.9 互操作性 177
9.2.10 互联互通 177
9.3 客户的要求 177
9.3.1 VPN成员 177
9.3.2 运营商独立 178
9.3.3 地址分配 178
9.3.4 路由协议 179
9.3.5 服务质量 179
9.3.6 服务等级规范 179
9.3.7 客户管理 180
9.3.8 数据与路由隔离 180
9.3.9 ** 180
9.3.10 演进影响 180
9.3.11 网络接入 181
9.3.12 业务访问 183
9.3.13 混合VPN 184
9.4 运营商网络的要求 184
9.4.1 扩展性 185
9.4.2 地址分配 185
9.4.3 标识符 185
9.4.4 VPN信息学习 186
9.4.5 服务等级规范 186
9.4.6 服务质量 186
9.4.7 路由 186
9.4.8 数据与路由隔离 187
9.4.9 ** 187
9.4.10 跨域VPN 188
9.4.11 VPN批发 189
9.4.12 隧道封装 190
9.4.13 接入网/骨干网 190
9.4.14 保护恢复 190
9.4.15 互操作性 191
9.4.16 演进支持 191
9.5 运营商管理的要求 191
9.5.1 差错管理 192
9.5.2 配置管理 192
9.5.3 计费管理 193
9.5.4 性能管理 193
9.5.5 **管理 193
9.5.6 管理信息库 193
9.6 **考虑 194
9.6.1 系统** 194
9.6.2 接入控制 194
9.6.3 端点认证 194
9.6.4 数据完整性 194
9.6.5 保密性 194
9.6.6 保护控制数据 195
9.6.7 跨运营商VPN 195
第10章 BGP/MPLS IP VPN 196
10.1 概述 196
10.2 网络模型 197
10.3 基本概念 197
10.4 VPN-IPv4地址族 200
10.4.1 地址重叠 200
10.4.2 地址结构 201
10.4.3 RD编码 201
10.4.4 RD类型 202
10.5 VPN实例 203
10.5.1 VRF与AC 203
10.5.2 IP包关联 204
10.5.3 VRF路由传播 204
10.6 VPN目标属性 205
10.7 VPN路由发布 207
10.7.1 本地CE到入口PE 207
10.7.2 入口PE到出口PE 208
10.7.3 出口PE到远端CE 210
10.7.4 VPN路由反射 210
10.7.5 VRF间路由分发 211
10.7.6 BGP AS号替换 211
10.8 VPN数据转发 212
10.8.1 隧道数据转发 212
10.8.2 VPN隔离 213
10.8.3 LDP隧道实例 214
10.9 VPN访问控制 215
10.9.1 Full mesh组网 215
10.9.2 Hub&Spoke组网 215
10.9.3 部分网状组网 216
10.10 跨域VPN 217
10.10.1 VRF-to-VRF跨域 217
10.10.2 MP-EBGP跨域 218
10.10.3 Multi-hop MP-EBGP跨域 219
10.11 访问Internet 220
10.11.1 非VRF访问 221
10.11.2 VRF访问 221
10.11.3 VRF存储非VPN路由 221
10.11.4 VRF存储因特网路由 221
10.12 运营商的运营商 222
10.12.1 组网概念 222
10.12.2 CE要求 222
10.12.3 实现原理 223
10.13 分层VPN 223
10.13.1 平面/分层模型 224
10.13.2 分层VPN原理 224
10.13.3 SPE-UPE接口 225
10.13.4 分层的嵌套 225
10.13.5 多归路UPE 226
10.13.6 UPE后门连接 226
10.14 服务质量 226
10.14.1 考虑因素 226
10.14.2 资源隔离 227
10.15 可扩展性 228
10.15.1 VPN数量 228
10.15.2 PE数量 228
10.15.3 VPN接口 228
10.15.4 VPN路由 228
10.15.5 LSP隧道 229
10.15.6 扩展性规划 229
10.16 **性 230
10.16.1 控制平面** 230
10.16.2 数据平面** 231
10.16.3 访问控制 232
10.16.4 **措施 232
第11章 L2VPN业务要求 234
11.1 概述 234
11.2 通用业务要求 234
11.2.1 业务范围 234
11.2.2 流量类型 234
11.2.3 拓扑结构 234
11.2.4 ** 235
11.2.5 服务质量 235
11.2.6 服务等级协定 236
11.2.7 寻址 236
11.2.8 CE到PE的链路要求 236
11.2.9 保护和恢复 236
11.2.10 管理 237
11.2.11 互操作性 237
11.2.12 互通 237
11.3 客户要求 237
11.3.1 独立于运营商 237
11.3.2 支持L3流量 237
11.3.3 QoS和业务参数 238
11.3.4 业务等级规定 238
11.3.5 **性 238
11.3.6 网络接入 238
11.3.7 用户流量 239
11.3.8 支持L2控制协议 240
11.4 运营商要求 240
11.4.1 扩展性 240
11.4.2 标识符 240
11.4.3 L2VPN相关信息发现 240
11.4.4 支持SLS 241
11.4.5 QoS 241
11.4.6 流量和转发信息的隔离 241
11.4.7 **性 241
11.4.8 跨越多个AS(SP)的L2VPN 241
11.4.9 L2VPN批发 241
11.4.10 隧道机制要求 242
11.4.11 接入技术的支持 242
11.4.12 网络资源的分割和共享 242
11.4.13 互通性 242
11.4.14 测试 243
11.4.15 运营商管理需求 243
11.5 **考虑 243
11.5.1 运营商网络**性问题 243
11.5.2 运营商—用户网络**问题 244
11.5.3 用户网络的**问题 244
11.6 工程实施 244
11.6.1 控制平面要求 244
11.6.2 数据平面要求 245
第12章 L2VPN的实现 246
12.1 概述 246
12.2 L2VPN参考模型 246
12.2.1 L2VPN的参考模型 246
12.2.2 VPWS的参考模型 247
12.2.3 VPLS参考模型 247
12.2.4 分布式VPLS-PE和VPWS-PE的参考模型 249
12.3 VPWS业务的实现 249
12.3.1 基于MPLS的VPWS 250
12.3.2 Martini VPWS 250
12.3.3 Kompella VPWS 251
12.3.4 小结 251
12.4 VPLS业务的实现 252
12.4.1 VPLS-LDP(V.Kompella)方式 252
12.4.2 VPLS-BGP(Kompella)方式 256
12.4.3 两种实现的简单比较 258
12.5 IPLS的实现 259
12.5.1 IPLS概述 259
12.5.2 VPLS和IPLS的对比 261
12.5.3 IPLS的实现方式 262
第13章 MPLS IP VPN的部署 264
13.1 服务质量 264
13.1.1 MPLS DiffServ 264
13.1.2 MPLS TE 266
13.1.3 MPLS DS-TE 266
13.2 **性 269
13.2.1 **威胁 269
13.2.2 **模型 270
13.2.3 控制平面** 271
13.2.4 数据平面** 272
13.2.5 管理平面** 273
13.3 可靠性 273
13.3.1 关键技术 274
13.3.2 应用部署 275
13.4 IPv6应用 276
13.4.1 6PE 276
13.4.2 6VPE 278
13.4.3 两种技术对比 280
13.5 流量统计 280
13.5.1 系统结构 281
13.5.2 报文格式 282
13.5.3 输出方式 283
13.5.4 流量提取输出 283
13.6 小结 284
第14章 L1VPN业务与应用 285
14.1 概述 285
14.2 L1VPN业务类型 285
14.2.1 参考模型 285
14.2.2 业务类型 286
14.3 L1VPN业务需求 287
14.4 L1VPN业务场景 288
14.4.1 内容分发 288
14.4.2 视频会议 288
14.4.3 多业务骨干网 289
14.4.4 运营商的运营商 289
14.5 L1VPN参考模型 290
14.6 L1VPN体系结构 291
14.6.1 运营商网络侧 291
14.6.2 用户网络侧 294
14.7 与其他VPN的关系 295
14.7.1 L1VPN嵌套 295
14.7.2 L2/L3与L1的多点连接 296
14.7.3 L2/L3与L1的C/U平面 297
附录A IP VPN测试应用 298
附录B MPLS VPN市场应用 308
附录C 缩略语 311
附录D 参考文献及网址 321
……