1.协议地图
2.MPLS介绍
ATM的优缺点:
- ATM转发采用唯一匹配,一次查表,效率很高
- ATM控制信令复杂,成本高昂,难以普及
ATM技术虽然没有成功,但其中有几点创新:
- 摒弃了繁琐的路由查找,改为简单快速的标签交换:
- 将具有全局意义的路由表改为只有本地意义的标签表。
MPLS定位在第2.5层的位置。为muti protocol,可以承载其他帮派的报文。1997年成立。
MPLS:Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换
- 一种根据标签转发的技术
- 可以承载在各种链路层协议上,如: PPP、ATM、中继、以太网
- 可以承载各种网络层报文,如: IPv4、IPv6、IPX
- 采用无连接的控制平面,实现路由信息的传递和标签的分发
- 采用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实际应用场景:随着硬件技术发展,IP转发性能大大提高,MPLS在这方面并未发挥优势。但由于MPLS结合了IP网络强大的三层路由功能和二层网络高效的转发机制,所以目前MPLS主要应用于:
- VPN (Virtual Private Network,虚拟专用网)
- TE (Traffic Engineering,流量工程)
- Qos (Quality of Service,服务质量)
- 其它应用提供更好的解决方案。
MPLS VPN应用:基于MPLS的VPN通过LSP将私有网络的不同分支联结起来,形成一个统一的网络,用户设备无需为VPN配置GRE、L2TP等隧道,网络时延被降到最低。
MPLS TE应用:通过动态监控网络的流量和网络单元的负载,实时调整流量管理参数路由参数和资源约束参数等,使网络运行状态迁移到理想状态,优化网络资源的使用避免负载不均衡导致的拥塞。
3.MPLS结构
网络结构:
入节点、中间节点和出节点: SP是一个单向路径,LSP中的LSR可以分为:
体系结构:
4.MPLS报文结构
标签 (Label):较短,定长,只有本地意义,用于唯一标识去往同一目的地址的报文分组,标签空间如下:
标签多层嵌套:对于一个LSR来说,只处理第一个 (最顶层) 标签
主要应用于: MPLS VPN、MPLS TE
标签转发行为: PUSH、SWAP、POP
- 报文进入MPLS网络,Ingress LSR设备 (LSR1) 发现报文的目的IP地址有与其关联的标签转发表项,遂进行压标签 (PUSH)操作。
- 报文在MPLS网络中间进行转发时,在LSR2上进行标签交换 (SWAP),设备只需查询标签转发表即可完成报文转发。
- 报文在转出MPLS网络时,LSR3发现自己为该LSP的最下游设备,完成弹出标签(POP) 操作
LSP的建立:MPLS需要为报文事先分配好标签,建立一条LSP,才能进行报文转发
静态LSP:
- 不使用标签发布协议,不需要交互控制报文,资源消耗比较小。
- 通过静态方式建立的LSP不能根据网络拓扑变化动态调整,需要管理员干预。
- 适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。
- 配置原则:上游节点出标签 = 下游节点入标签
动态LSP:
- 通过标签发布协议 (LDP、MP-BGP、RSVP-TE) 动态建立。
- 实现对FEC的分类、标签的分配及LSP的建立和维护等。
- 组网配置简单,易于管理和维护。
- 网络拓扑发生变化时,能及时反映网络状况。
- 标签由下游LSR分配,按从下游到上游的方向分发。