MPLS多协议标签交换技术的标签和体系架构

2020-10-26 17:38:19 云杰通信 103


  MPLS使用标签的进行数据转发

  ATM技术是虽然没有成功,但还是

  label大师,吸取了ATM的精华,定义在2.5层

  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、帧中继、以太网

  可以承载各种网络层报文,如ipv4、ipv6

  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(类似于tcp、udp)

  采用面向连接的数据平面。实现报文在建立标签转发路径上传送(有lsp)

  应用场景

  vpn(virtual private network,虚拟专用网)

  TE(traffic engineering,流量工程)

  QOS(quality of service ,服务质量)

  MPLS VPN应用

  基于mpls vpn,将不同私有网络的不同分支联结起来,形成一个统一的网络。网络时延降到最低。

  MPLS TE应用

  动态控制网络的流量和网络单元的负载,实时调整管理参数,路由参数和资源约束。优化网络,避免不均的拥塞。

  网络及体系架构

  LER:label edge router,标签边缘路由器,入门弟子。负责标签的压入和弹出

  LSR:label switch router,标签转发路由器,入室弟子,负责标签的交换

  LSP:label switch path,标签交换路径,到达同一目的地的地址在mpls网络中经过的路径,lsp是一个单向路径,与数据流方向一致

  FEC:forwarding equivalentclass,转发等价类,具有相同特征的报文,在转发过程中被lsp以相同的方式处理。fec划分灵活,可以是sip\dip\smac\dmac\protocol-type\vpn等划分的任意组合

  入接点、中间节点和出节点

  lsp是一个单向节点路径,lsp中的lsr可以分为

  入节点,ingress:lsp的起始节点,一条lsp只能有一个ingress,压入一个新的标签,封装成mpls报文进行转发

  中间节点,transit:lsp的中间节点,一条lsp可能有多个transit,,查找标签转发信息表,通过标签交换完成mpls转发

  出节点,egress:lsp的为节点,一条只能有一个。弹出标签,恢复原来的io报文进行相应的转发

MPLS多协议标签交换技术的标签和体系架构

  控制平面

  产生和维护路由信息以及标签信息

  路由信息表(RIB):有ip路由协议生成,用于选择路由

  标签分发协议(LDP):负责标签的分配、转发信息表的建立、标签交换路径的建立、拆除

  标签信息表(LIB):由标签分发协议生成,用于管理标签信息。

  数据平面

  转发信息表FIB:从RIB提取必要的路由信息生成,负责普通IP报文的转发。

  标签转发信息表LFIB):简称标签转发表,由标签分发协议建立LFIB,负责带MPLS标签报文的转发。

  转发过程

  当收到普通IP报文时,查找FIB表,

  如果Tunnel ID为0x0,则进行普通IP转发;

  如果查找FIB表,Tunnel ID为非0x0,则进行MPLS转发。

  当收到带标签的报文时,查找LFIB表,

  如果对应的出标签是普通标签,则进行MPLS转发;

  查找LFIB表,如果对应的出标签是特殊标签,如标签3,则将报文的标签去掉,进行IP转发。