MPLS基本概念


MPLS(Multiprotocol Label Switching)多协议标签

转发复习总结首先我们要先知道MPLS是为何出现的?MPLS是基于传统IP网络(RIPOSPF等)的缺陷由IETF确定的。

路由基础学习笔记之MPLS基本概念_数据

传统的IP转发中,物理层从交换机的一个端口收到一个报文,上送到数据链路层。数据链路层去掉链路层封装,根据报文的协议域上送给相应的网络层。网络层首先看报文是否是送给本机的,若是,去掉网络层封装,上送给它的上层协议。若不是,则根据报文的目的地址查找路由表,若找到路由,将报文送给相应端口的数据链路层,数据链路层封装后,发送报文。若找不到路由,将报文丢弃。传统的IP转发采用的是逐跳转发,数据报文经过每一台交换机,都要执行上述过程(如图中SWA收到目的地址为10.2.0.1的数据包,SWA会依次查找路由表,根据匹配的路由表项的进行转发,SWBSWCSWD都会进行类似的处理),所以速度缓慢。并且所有的交换机需要知道全网的路由或者默认路由。另外,由于传统IP转发是面向无连接的,所以无法提供好的Qos保证。

从A到走到B有三种方法:

1.广播(如以太网):直接把数据发给每一个地方

2.逐跳寻径:走到一个地方,问一下路接下来该怎么走(也就是上面说的根据路由协议,查路由表)

3.源路由:提前规划好路线,到哪里怎么走,不常用。


而MPLS是第四种走法:

跟在向导后面走,向导在走过的路上做好标记,你只要沿着标记的指示走就可以了。这也就是标签交换

路由基础学习笔记之MPLS基本概念_封装_02

MPLS结合了三层路由技术与二层交换技术,所以可以把它看成“2.5

其中的MP多协议指的是支持多种网络协议,如ipv4ipv6CLNPIPX


MPLS是一种标签转发技术:

它采用无连接的控制平面和面向连接的数据平面(具体的MPLS架构下面还有介绍),无连接的控制平面实现路由信息的传递和标签的分发,面向连接的数据平面实现报文在建立的标签转发路径上传送。MPLS域内,交换机不需要查看每个报文的目的IP地址,只需要根据封装在IP头外面的标签进行转发即可,这样可以大大提高效率

MPLS转发与IP逐跳转发的关系:

MPLSIP的承载层:MPLS转发与IP转发不冲突,它们的关系是如果能够使用MPLS转发,那么IP包会先封装成MPLS数据帧来转发。如果不能MPLS转发,就还是原来的ip逐跳转发。

(也就是尽量优先MPLS,因为它会更快)

MPLS中一些基本概念,名词

标签(Label):是一个定长的,比较短的,只具有本地意义的标识。

FEC(转发等价类):

一组或一类数据,这组数据分配的标签相同

LSP(标签交换通道):

一个FEC的数据流,在不同的节点被赋予确定的标签,数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就是LSP

LSR(Label Switching Router):

LSRMPLS的网络的核心交换机,它提供标签交换和标签分发功能。

LER(Label Switching Edge Router):

MPLS的网络边缘,进入到MPLS网络的流量由LER分为不同的FEC,并为这些FEC请求相应的标签。它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能。

MPLS Header长度为32bits,包括长度为20bits的标签(Label),该标签用于报文转发;长度为3bitsEXP通常用来承载IP报文中的优先级;长度为1bit的栈底标志S用来表明是否是最后一个标签(MPLS标签可以多层嵌套);长度为8bitsTTL,作用类似IP头部的TTL,用来防止报文环路等。


事实上MPLS封装有两种方式,上面说的是帧模式,EthernetPPP都是帧模式封装;还有一个信元封装模式(ATM采用)。

1. 标签分配模式

  1. DoD:下游按需标记分发
  2. DU:下游自主标记分发

2. 标签控制模式

  1. 有序方式
  2. 独立方式

3. 标签保持模式

  1. 保守模式
  2. 自由模式

备注:如有错误,请谅解!

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