[合同协议]第19章 多协议标签交换.ppt

第19章 多协议标签交换 传统的路由器网络存在着两个致命的缺陷： 业务的服务质量难以得到保证；网络的扩展性差。 许多公司把希望寄托在ATM上。各网络公司经过多年的探索, LANE、MPOA、IP交换、标记交换等技术相继出台,但它们都只解决了某一方面的问题,例如LANE和MPOA可以利用ATM提供一定的质量保证,但在扩展性方面存在着严重的问题；IP Switching和Tag Switching虽然对两个方面都有一定的改善,但在协议的完善上面仍存在很多障碍。IETF在综合各厂家IP交换技术的签础上提出了标准的IP交换技术——多协议标签交换(MPLS)，从而解决了IP交换技术的标准化和各厂家IP交换设备的互操作问题。 第19章 多协议标签交换 19.1 多协议标签交换（MPLS） 19.2 MPLS体系结构 19.3 MPLS组件 19.4 标签分发协议 19.5 MPLS服务 19.1 多协议标签交换（MPLS） MPLS工作组的主要目标是开发一个综合选路和交换的标准。 MPLS合并网络层选路和标签交换而形成一个单一的解决方案，它有如下的优点： 1）改善选路的性能和成本。 2）提高传统叠加模型选路的扩展性。 3）引进和实施新业务时更具灵活性。 MPLS采用IP寻址、动态IP选路和另一个标签分发协议（LDP），LDP把等价转发类 FEC映射成标签而后形成标签交换路径LSP。 MPLS体系结构具备运行在任何数据链路上而不仅仅是ATM上的能力。 MPLS技术另一个非常有用的功能就是虚拟专用网(VPN)服务功能，它支持基于MPLS第二层、第三层VPN，另外MPLS网络能够作为服务提供者网络为因特网服务提供者提供BGP/MPLSVPN服务。 19.2 MPLS体系结构 1．概述 MPLS网络的基本构成单元是标签交换路由器LSR(Label Switching Router)。 主要运行MPLS控制协议和第三层路由协议 负责与其他LSR交换路由信息来建立路由表 实现FEC和IP分组头的映射，建立FEC和标签之间的绑定 分发标签绑定信息，建立和维护标签转发表。 MPLS原理图 由LSR构成的网络叫做MPLS域 位于区域边缘的LSR称为边缘LSR（LER，Labeled Edge Router）主要完成连接MPLS域和非MPLS域以及不同MPLS域的功能，并实现对业务的分类、分发标签(作为出口LER)、剥去标签等。 位于区域内部的LSR则称为核心LSR，核心LSR可以是支持MPLS的安全网关，也可以是由ATM交换机等升级而成的ATM-LSR，它提供标签交换（Label Swapping）标签分发功能。 MPLS网络由核心部分的标签交换路由器（LSR）、边缘部分的标签边缘路由器（LER）组成。 LSR可以看作是ATM交换机与传统路由器的结合，由控制单元和交换单元组成。 LER的作用是分析IP数据报首部，决定相应的传送级别和标签交换路径（LSP）。 2. MPLS的协议栈 1) MPLS协议采用LDP、基于约束的LDP（CR-LDP）、资源预留协议（RSVP），资源预留协议扩展（RSVP-TE）。RSVP/RSVP-TE、CR-LDP，结合QoS路由能够很好地支持集成业务（IntServ）、区分业务（DiffServ）和流量工程。 2) MPLS的协议栈分为两个层面：控制层面和数据层面。 一个典型的MPLS网络结构如图所示： 3.MPLS的核心技术 1）标签交换路由器 标签交换路由器类似一个通用IP交换机，具有第三层转发和第二层交换的功能。它能运行传统IP选路协议并可能执行一个特殊控制协议以与邻接LSR协调FEC/标签的绑定信息。 2）标签 在传统的路由器中，分析每个分组头，以确定下一站转发地点。但是在MPLS中，只需要在MPLS网络的入口端处理一个流束的所有分组，对属于同一个流束的分组将被用一个固定长度的字段加以编号。这一字段在MPLS里被称为标签（Label）。 3）标签交换 标签交换利用分组中所携带的标签信息和标签路由器维护存储的转发信息库（LIB）来转发分组。 4）标签分发 标签分发是分发FEC/标签绑定信息的过程，目的是为了形成一个LSP。标签分发是通过标签分发协议（LDP）来完成的，或通过现有的控制协议（如RSVP和BGP）来传输FEC/标签绑定信息。 MPLS建议了两种标签分发方式： 上游请求方式——上游标签交换路由器LSR为某个FEC向下一跳LSR请求分配标签； 下游分配方式——不需要上游请求标签直接将标签绑定信息发送到上游。 一个下游分配例子： 19.3 MPLS组件 1．组件 1) 标签交换路由器（第三层转发，第