27.1-MPLS-基础讲解.docx

MPLS（Multi-Protocol Label Switching）即多协议标签交换。 根据自己的标签来交换数据，MPLS的标签加在第二层和第三层之间，所以MPLS不管是什么样的二层和三层协议，都可以根据自己的标签进行转发。 优势： 根据自己的标签来交换数据，MPLS的标签加在第二层和第三层之间，所以MPLS不管是什么样的二层和三层协议，都可以根据自己的标签进行转发。 可以更好的集成ATM网络。ATM是异步传输，和IP的结合比较麻烦，需要大量手工配置，而和MPLS连接相对简单。 运营商网络核心设备无需全部运行BGP只需在边缘设备即可。 MPLS-VPN，容易的VPN配置无需用户进行配置，只需提供一条用户到运营商链路即可。 MPLS-TE流量工程，使得流量负载更分散，而不是只走最优路由分配的标签。 虚假的优势： 加快转发速度，由于ASIC（专用集成电路）帮助进行转发流量，其实使用标签交换并没有增加转发速度。现代设备动辄100G的处理能力，处理IP包头并不是什么问题。 IP CEF交换介绍 CEF是基于拓扑的转发模型，预先将路由信息加入Forwarding Information Base中，动态更新邻接表中的第2层重写信息，因此可以快速查找路由选择信息（IP邻接关系，下一跳IP地址，MAC地址）。 以往的快速交换缓存是按需创建，第一个去往目的地的报文必须在进程内使用CPU进行交换，耗费大量时间，特别是路由器拥有较多目的地的时候。 而IP CEF不再按需进行交换，是预先创建好的。也就是说只要有网络前缀，同时就会更新到CEF表中。 在CEF中有FIB表和邻接表 FIB（forwarding information base）：CEF表项，保存有标签信息，在数据传输第一跳路由上被查询 邻接表用于 学习邻居MAC地址，使用ARP协议进行IP地址映射。 优势，既有了路由表为什么还要CEF转发？ CEF表维护着从路由表中提炼出来的核心信息，包括IP前缀、下一跳和出站接口。它能够立即决策出递归前缀。 所谓水平的高低，只在于对基本概念的理解有多清晰... 一、数据包的查询转发方式 对于MPLS来说，3层以上不进行任何查询，只查询标签，是2.5层的查询。只做标签的转换，对于包类型以及目的地址完全不关心。 针对第一个数据包的处理方式 1、有类查询和无类查询：前者是??主类网络或子网或默认，后者是一个比特一个比特的匹配，对每个目标网段都会匹配一遍整个路由表，比较耗时耗资源 2、递归查询 3、最长匹配 针对后续数据包的处理方式 Cache转发：只对穿越的流量起作用，对本地产生的流量不起作用。会形成Cache表项，并会不定时刷新 CEF：整个CEF表项是一个4层的树形结构，以IPV4地址中每8个比特划分一层，故查询时最多只需要查四次就能查到所需要的信息。可以针对源/源和目的/流做负载均衡 策略优于路由，当接口应用了策略时，数据包会先查策略再查路由。当网络拓扑发生变化时，策略执行将有一些问题，比如环路问题。因此，上述这些均不适用于核心骨干网的数据转发。 MPLS：形成需要CEF，需要路由条目，但是查询不需要路由，不需要查询目标地址。数据包封装时只关心出入口的标签，不关心是否要进行ARP的查询，是否要封装以太网类型通通不需要考虑。 二、MPLS总体架构 1、控制层面：路由协议、产生标签的协议(tdp/ldp),负责产生路径信息 2、数据层面：标签转发信息库LFIB 数据控制层和转发层 1.路由器：Control Plane:路由协议，例：OSPF Data Plane:转发表，例：FIB 2.MPLS路由器：Control Plane:OSPF IP Routing Table LDP(标签转发协议) Data Plane:FIB LFIB(标签转发表) 重要：通过IP Routing Table和LDP协议的协作，产生了LFIB表。LDP的每个标签都是基于路由表中的每个前缀分配的 介绍MPLS的标签1、含义：插入2.5层标签之后的数据包，其实就相当于其他路由协议的条目 2、两种模式（在不同的底层链路上的解决方案） (1)帧模式(frame mode):在二三层之间插入一个32比特的MPLS标签 (2)信元模式(cell mode):运行在ATM上时用ATM头作为MPLS的标签 3、标签格式 Label(0-19)20比特，可以产生大于10万条标签 –1048575(100万？)EXP(2