詳細介紹mpls協議原理和幀結構等概念 ppt_第1頁
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文檔簡介

1、MPLS 簡介,DATE:2011年10月20日,MPLS協議起源,MPLS最初是用來提高路由器的轉發(fā)速度而提出的一個協議1996年,Ipsilon公司推出了IP Switching協議,通過標簽交換數據包,引發(fā)了路由器技術的一次革命1997年,IETF成立了一個 MPLS(Multi-Protocol Label Switching)工作組,作為獨立于廠商的一系列標準的名稱Multi-Protocol支持多種三層協議,如:I

2、P、IPv6、IPX、SNA等 支持多種鏈路層協議,如:ATM,FrameRelay,PPP等Label Switching給報文打上標簽,以標簽交換取代IP轉發(fā),MPLS的幾個術語(一),Label:是一個比較短的,定長的,通常只具有局部意義的標識。FEC(Forwarding Equivalence Class):轉發(fā)等價類。是在轉發(fā)過程中以等價的方式處理的一組數據分組,可以通過地址、隧道、COS等來標識創(chuàng)建FEC

3、LSP:標簽交換通道。一個FEC的數據流,在不同的節(jié)點被賦予確定的標簽,數據轉發(fā)按照這些標簽進行。數據流所走的路徑就是LSP,MPLS的幾個術語(二),LSR:Label Switching Router。LSR是MPLS的網絡的核心交換機或者路由器,它提供標簽交換和標簽分發(fā)功能。LER:Label Switching Edge Router。在MPLS的網絡邊緣,進入到MPLS網絡的流量由LER分為不同的FEC,并為這些FEC請求相

4、應的標簽。它提供流量分類和標簽的映射、標簽的移除功能。,MPLS LSR基本組成,,MPLS 網絡拓撲結構,,,,,,,,LSR,,,,,,CustomerIP Network,,,,Ingress LER,LSPLabel Switched Path,CustomerIP Network,egress LER,,,,MPLS封裝格式,通常,MPLS包頭有32Bit,其中有:20Bit用作標簽(Label),0到15系統(tǒng)保留3

5、個Bit的EXP, 協議中沒有明確,通常用作COS1個Bit的S,用于標識是否是棧底,表明MPLS的標簽可以嵌套。8個Bit的TTL,傳統(tǒng)IP轉發(fā),每一跳分析IP頭,查找的方式采用最長匹配,可能查找多次所有路由器都要知道整個網絡的所有路由,標簽轉發(fā)基本概念,NHLFE(Next Hop Label Forwarding Entry):描述標簽操作 下一跳 標簽操作類型:push/pop/swap 鏈路層封裝類型等 FTN(

6、FEC to NHLFE):將FEC映射到NHLFE ILM(Incoming Label Map):將MPLS標簽映射到NHLFE,標簽轉發(fā)(一),Ingress接收分組,判定分組所屬的FEC,給分組加上Label,標簽轉發(fā)(二),在MPLS域中只依據標簽和標簽轉發(fā)表通過轉發(fā)單元進行轉發(fā),ILM->NHLFE,,,,,,入口LER,LSR,LSR,標簽操作:swap,A,B,C,D,B,C:,,標簽轉發(fā)(三),在MPLS域中只

7、依據標簽和標簽轉發(fā)表通過轉發(fā)單元進行轉發(fā),ILM->NHLFE,,,,,,入口LER,LSR,LSR,標簽操作:swap,A,B,C,D,B,C:,,標簽轉發(fā)(四),Egress將標簽去掉,繼續(xù)轉發(fā),,,,ILM->NHLFE分析IP頭映射到下一跳,,,入口LER,LSR,LSR,標簽操作:pop,A,B,C,D,倒數第二跳彈出(PHP),在最后一跳,最外層的標簽已經沒有意義,因此可以在倒數第二跳將標簽彈出,減少最后一跳

8、的負擔。 如果只有一層標簽,則最后一跳直接進行IP轉發(fā);否則,對內層標簽做標簽轉發(fā),分析IP頭映射到下一跳,標簽操作:pop,分析IP頭FEC綁定LSPFTN->NHLFE,ILM->NHLFE,,,,ILM->NHLFE,,,入口LER,LSR,LSR,出口LER,標簽操作:push,標簽操作:swap,,MPLS的工作流程可以分為幾個方面,即網絡的邊緣行為、網絡的中心行為以及如何建立標記交換路徑。,,1.網

9、絡的邊緣行為  當IP數據包到達一個LER時,MPLS第一次應用標記。首先,LER要分析IP包頭的信息,并且按照它的目的地址和業(yè)務等級加以區(qū)分?! ≡贚ER中,MPLS使用了轉發(fā)等價類(FEC)的概念來將輸入的數據流映射到一條LSP上。簡單地說,FEC就是定義了一組沿著同一條路徑、有相同處理過程的數據包。這就意味著所有FEC相同的包都可以映射到同一個標記中?! τ诿恳粋€FEC,LER都建立一條獨立的LSP穿過網絡,到達目的地。數

10、據包分配到一個FEC后,LER就可以根據標記信息庫(LIB)來為其生成一個標記。標記信息庫將每一個FEC都映射到LSP下一跳的標記上。如果下一跳的鏈路是ATM,則MPLS將使用ATM VCC里的VCI作為標記?! ∞D發(fā)數據包時,LER檢查標記信息庫中的FEC,然后將數據包用LSP的標記封裝,從標記信息庫所規(guī)定的下一個接口發(fā)送出去。,,2.網絡的核心行為  當一個帶有標記的包到達LSR的時候,LSR提取入局標記,同時以它作為索引在標記

11、信息庫中查找。當LSR找到相關信息后,取出出局的標記,并由出局標記代替入局標簽,從標記信息庫中所描述的下一跳接口送出數據包?! ∽詈?,數據包到達了MPLS域的另一端,在這一點,LER剝去封裝的標記,仍然按照IP包的路由方式將數據包繼續(xù)傳送到目的地。,,3.如何建立標記交換路徑,建立LSP的方式主要有兩種:(1)“Hop by Hop”路由    一個Hop-by-Hop的LSP是所有從源站點到一個特定目的站點的IP樹的一部分。對

12、于這些LSP,MPLS模仿IP轉發(fā)數據包的面向目的地的方式建立了一組樹?! 膫鹘y(tǒng)的IP路由來看,每一臺沿途的路由器都要檢查包的目的地址,并且選擇一條合適的路徑將數據包發(fā)送出去。而MPLS則不然,數據包雖然也沿著IP路由所選擇的同一條路徑進行傳送,但是它的數據包頭在整條路徑上從始至終都沒有被檢查?! ≡诿恳粋€節(jié)點,MPLS生成的樹是通過一級一級為下一跳分配標記,而且是通過與它們的對等層交換標記而生成的。交換是通過LDP的請求以及對應

13、的消息完成的。,,(2)顯式路由  MPLS最主要的一個優(yōu)點就是它可以利用流量設計“引導”數據包,比如避免擁塞或者滿足業(yè)務的QoS等。MPLS允許網絡的運行人員在源節(jié)點就確定一條顯式路由的LSP(ER-LSP),以規(guī)定數據包將選擇的路徑?! 〔幌馠op-by-Hop的LSP,ER-LSP不會形成IP樹。取而代之,ER-LSP從源端到目的端建立一條直接的端到端的路徑,如圖3所示。MPLS將顯式路由嵌入到限制路由的標記分配協議的信息中,

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