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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
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