一、基于MPLS
多协议标签交换(MPLS)是目前广泛使用的骨干技术。
MPLS 在无连接的 IP 网络上引入面向连接的标签交换概念,将第三层路由技术和第二层交换技术相
结合,充分发挥了 IP 路由的灵活性和二层交换的简洁性。
MPLS 广泛应用于大规模网络中,它具有以下优点:
1、 在 MPLS 网络中,设备根据短而定长的标签转发报文,省去了查找 IP 路由表的繁琐过程,为
数据在骨干网络中的传送提供了一种高速高效的方式。
2、MPLS 位于链路层和网络层之间,它可以建立在各种链路层协议(如 PPP、ATM、帧中继、
以太网等)之上,为各种网络层(IPv4、IPv6、IPX 等)提供面向连接的服务。
3、 支持多层标签和面向连接的特点,使得 MPLS 具有良好的扩展性,在 MPLS 网络基础上可以
为客户提供各种服务。目前,MPLS 在 VPN、流量工程、QoS 等方面得到广泛应用。
MPLS架构
二、MPLS须知的几个概念
1. 转发等价类
FEC(Forwarding Equivalence Class,转发等价类)是 MPLS 中的一个重要概念。MPLS 将具有
相同特征(目的地相同或具有相同服务等级等)的报文归为一类,称为 FEC。属于相同 FEC 的报
文在 MPLS 网络中将获得完全相同的处理。
2. 标签
标签是一个长度固定、只具有本地意义的标识符,用于唯一标识一个报文所属的 FEC。一个标签只
能代表一个 FEC。
标签封装在链路层帧头和网络层报文头之间,长度为 4 个字节
1)、Label:标签值,长度为 20bits,用来标识一个 FEC。
2)、TC(Traffic Class,流量等级):3bits,用于 QoS。该字段又称为 Exp 字段。
3)、S:标签栈底标识位,长度为 1bit。MPLS 支持多重标签,即在链路层帧头和网络层报文头之
间可以封装多个标签,形成标签栈。靠近链路层帧头的最外层标签为栈顶标签;靠近网络层
报文头的最内层标签为栈底标签。S位为1时表示为栈底标签;S位为0时表示为非栈底标签。
4)、TTL:8bits,和 IP 报文中的 TTL 意义相同,可以用来防止环路。
3. 标签交换路由器
LSR(Label Switching Router,标签交换路由器)是具有标签分发能力和标签交换能力的设备,是
MPLS 网络中的基本元素。
4. 标签交换路径
属于同一个 FEC 的报文在 MPLS 网络中经过的路径称为 LSP(Label Switched Path,标签交换路
径)。
LSP是一条单向报文转发路径。在一条LSP上,沿数据传送的方向,相邻的LSR分别称为上游LSR
和下游LSR。LSR B为LSR A的下游LSR,相应的,LSR A为LSR B的上游LSR。
5. 标签转发表
与 IP 网络中的 FIB(Forwarding Information Base,转发信息库)类似,在 MPLS 网络中,LSR
接收到带标签的报文后,通过查找 LFIB(Label Forwarding Information Base,标签转发信息库)
获取对应的标签操作类型、出标签值、下一跳等,以确定如何转发该报文。
6. 控制平面和转发平面
MPLS 节点由两部分组成:
1)、控制平面(Control Plane):负责标签的分配、FEC—标签映射的交换、标签转发表的建立、
标签交换路径的建立、拆除等工作;
2)、转发平面(Forwarding Plane):依据标签转发表对收到的报文进行转发。
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