简单介绍MPLS

MPLS,中文名:多协议标签交换,早期的MPLS是用于解决路由器模糊匹配,无法像交换机那样可以精确匹配的问题,提高路由器的数据层面转发效率,而随着科技的发展,现阶段的MPLS已经对数据转发的提升效率很小了,所以更多的是用于MPLS VPN,是一个运营商的业务。

MPLS的数据转发机制

通过给数据包添加标签的方式,改变三层网络内数据层面的转发机制,可以实现转发数据时,做到精确匹配

MPLS小建议

建议在一个域内使用MPLS,外网的连接接口不要启用MPLS,还是使用纯粹的IPv4或者IPv6

MPLS边界设备介绍

LER ---- MPLS的边界设备名称

当一台边界设备收到从外到内的数据后,会查表转发数据,这时会发现,要转发该数据,需要通过启用了MPLS的域内接口来转发数据,这时要转发该数据就回对该数据做一个重新封装的处理,并且会给该数据封装一个标签

封装完标签的数据,在MPLS域内传递的时候,所有的MPLS路由器都能识别这些标签,路由器只需要查看这些标签,就能知道所接收到的数据包需要去往哪里

LFIB表

LFIB表:标签转发信息库,一张基于标签所构建出来的转发表。MPLS会根据查询该表内的信息,来做最终的数据转发。

MPLS如何给不同流量打上不同标签,如何给同一股流量打上相同标签

FEC----转发等价类

一组具有相同属性的数据包的集合
MPLS就是根据FEC来给不同的流量去往同一个目的网络的数据打上相同的标签
属于同一个FEC的数据包打上同一个标签,使用该标签来告诉邻居,这股流量是属于哪一个FEC的

FEC是基于什么来归类的

1.可以基于三层VPN的目的地址来归类
2.可以基于二层的电路来归类
3.通过路由器的相同接口来发包,同一个接口出局的数据包也属于同一个FEC
4.一组数据如果做了QOS,做了相同QOS标记也属于同一个FEC
5.拥有相同的源IP地址
6.一组去往同一个目的网络的数据包

对于路由器而言,FEC就等同于路由条目

MPLS控制层面的协议有哪些

1.TDP 标记分发协议/LDP 标签分发协议(公有)
2.BGP
3.RSVP 资源预留协议,是一款Qos协议
现阶段最常用的就是LDP 标签分发协议

LDP协议主要工作

1.标签分发

针对路由条目产生标签,并与路由条目绑定,不能针对静态路由、BGP路由产生标签

2.标签通告

把本地标签通告给邻居,邻居会记录本地标签以及远程标签。并吧标签记录到LIB标签信息库中

3.标签保持

邻居给自己通告的标签记录到LIB表

LIB标签信息库

用于记录本地标签以及远程标签

标签分发的两种方式

1.自由分发:

一台路由器,针对一条路由,不管该路由是否是自己始发的,不管该路由是否是自己传递进MPLS域的,也不管该路由器的上游或者下游邻居有没有产生关于该路由的标签,只要本路由器收到该路由,只要启用了LDP协议,就会主动针对该路由做标签分发

2.按需分发:

对于一条路由是最末跳的路由会主动做标签分发,如果不是最末跳路由,则会查看自己的下游邻居是否有对该路由做标签分发,如果下游邻居对该路由做了标签分发,自己才会针对该路由做标签分发

标签通告的两种方式

1.自由通告:

一台路由器针对一条路由产生了标签,该路由器会把产生的路由以及路由所携带的标签一并给邻居通告,不管邻居是否需要该路由标签。

2.按需通告:

一台路由器针对一条路由产生了标签,但不会主动给邻居通告,要给邻居通告的前提,是邻居要给自己发送一条标签通告请求

标签保持的两种方式

1.一台路由器收到邻居给自己发送的各式各样的标签,该路由器都会全盘接收,不管收到的标签自己是否需要

优点:当园区网络发生故障时,如果当去往同一个目的网络的主路径出现故障,由于FIB中存放着备份路径的标签信息,可以结合LFIB中的标签映射做一个立即切换
缺点:需要更多的内存资源来存储这些标签

2.一台路由器收到邻居给自己通告的一条路由的标签,要先看一下该邻居是不是我去往目的网络的最优下一跳,如果是则接收该邻居给自己通告的标签

优点:内存资源优化,减少LFIB内的标签映射条目数量
缺点:当去往一个目的网络有多条路径时,如果最优路径down了,由于本路由器的FIB中没有备份路径的标签映射信息。所以需要邻居先给自己通告标签信息,并结合路由条目形成LFIB标签映射信息后,才可以通过备份路劲来进行通信

标签映射

把本地标签映射成远程标签,下游邻居的所针对一条路由产生的对应标签