MPLS-TP技术原理

MPLS-TP技术原理刘彦平BeiJing2012.11英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体目录上课复习内容LDPRSVP-TEMPLSL2VPN简介MPLSL3VPN简介MPLSOAMMPLSQOS英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念3MPLS简介MPLS（MultiprotocolLabelSwitching，多协议标签交换）起源于IPv（InternetProtocolversion4，因特网协议版本4），最初是为了提高转发速度而提出的，其核心技术可扩展到多种网络协议，包括IPv6（InternetProtocolversion6，因特网协议版本6）、IPX（InternetPacketExchange，网际报文交换）和CLNP（ConnectionlessNetworkProtocol，无连接网络协议）等。MPLS中的“M”指的就是支持多种网络协议。MPLS技术集二层的快速交换和三层的路由转发于一体，可以满足各种新应用对网络的要求。相关标准：RFC3031（MultiprotocolLabelSwitchingArchitecture）英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念41.FEC-转发等价类MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为FEC（ForwardingEquivalenceClass，转发等价类）。相同FEC的分组在MPLS网络中将获得完全相同的处理。FEC的划分方式非常灵活，可以是以源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型或VPN等为划分依据的任意组合。例如，在传统的采用最长匹配算法的IP转发中，到同一个目的地址的所有报文就是一个FEC。2.LDP-标签分发协议LDP（LabelDistributionProtocol，标签分发协议）是MPLS的控制协议，它相当于传统网络中的信令协议，负责FEC的分类、标签的分配以及LSP的建立和维护等一系列操作。MPLS可以使用多种标签发布协议，包括专为标签发布而制定的协议，例如：LDP、CR-LDP（Constraint-BasedRoutingusingLDP，基于约束路由的LDP）；也包括现有协议扩展后支持标签发布的，例如：BGP（BorderGatewayProtocol，边界网关协议）、RSVP（ResourceReservationProtocol，资源预留协议）。同时，还可以手工配置静态LSP英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念53.标签标签是一个长度固定，仅具有本地意义的短标识符，用于唯一标识一个分组所属的FEC。一个标签只能代表一个FEC。标签长度为4个字节，其结构如图1所示。标签共有4个域：图1标签的封装结构标签共有4个域：􀁺Label：标签值字段，长度为20bits，用来标识一个FEC。􀁺Exp：3bits，保留，协议中没有明确规定，通常用作CoS。􀁺S：1bit，MPLS支持多重标签。值为1时表示为最底层标签。􀁺TTL：8bits，和IP分组中的TTL意义相同，可以用来防止环路。英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念64.标签交换路径一个转发等价类在MPLS网络中经过的路径称为LSP（LabelSwitchedPath，标签交换路径）。在一条LSP上，沿数据传送的方向，相邻的LSR分别称为上游LSR和下游LSR。如图3中，R2为R1的下游LSR，相应的，R1为R2的上游LSR。英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念75.标签分发协议LDP（LabelDistributionProtocol，标签分发协议）是MPLS的控制协议，它相当于传统网络中的信令协议，负责FEC的分类、标签的分配以及LSP的建立和维护等一系列操作。MPLS可以使用多种标签发布协议，包括专为标签发布而制定的协议，例如：LDP、CR-LDP（Constraint-BasedRoutingusingLDP，基于约束路由的LDP）；也包括现有协议扩展后支持标签发布的，例如：BGP（BorderGatewayProtocol，边界网关协议）、RSVP（ResourceReservationProtocol，资源预留协议）。同时，还可以手工配置静态LSP。英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念86.LSP隧道技术MPLS支持LSP隧道技术。一条LSP的上游LSR和下游LSR，尽管它们之间的路径可能并不在路由协议所提供的路径上，但是MPLS允许在它们之间建立一条新的LSP，这样，上游LSR和下游LSR分别就是这条LSP的起点和终点。这时，上游LSR和下游LSR间的LSP就是LSP隧道，它避免了采用传统的网络层封装隧道。如4.图3中LSPR2→R21→R22→R3就是R2、R3间的一条隧道。如果隧道经由的路由与逐跳从路由协议中取得的路由一致，这种隧道就称为逐跳路由隧道（Hop-by-HopRoutedTunnel）；否则称为显式路由隧道（ExplicitlyRoutedTunnel）英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念97多层标签栈如果分组在超过一层的LSP隧道中传送，就会有多层标签，形成标签栈（LabelStack）。在每一隧道的入口和出口处，进行标签的入栈（PUSH）和出栈（POP）操作。标签栈按照“后进先出”（Last-In-First-Out）方式组织标签，MPLS从栈顶开始处理标签。MPLS对标签栈的深度没有限制。若一个分组的标签栈深度为m，则位于栈底的标签为1级标签，位于栈顶的标签为m级标签。未压入标签的分组可看作标签栈为空（即标签栈深度为零）的分组英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体基本概念NHLFE(NextHopLabelForwardingEntry)下一跳标签转发项描述标记操作下一跳标记操作类型：PUSH/POP/SWAP/PHP链路层封装类型等FTN(FECtoNHLFE)FEC到NHLFE表项的映射将FEC映射到NHLFEILM(IncomingLabelMap)入标签映射将MPLS标签映射到NHLFENHLFE、FTN、ILM这三部分组成标签转发表英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体MPLS包头结构11英文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:Arial英文副标题:25-32pt颜色:R204G51B0字体:Arial中文标题:33-42pt颜色:R204G51B0字体:黑体中文标题:33-40pt颜色:R204G51B0字体:黑体英文正文:20-30pt颜色:黑色字体:宋体/TimesNEWRoman中文正文:20-30pt颜色:黑色字体:黑体特殊情况中文正文:12-20pt颜色:黑色字体:黑体小结LSR-LabelSwitchingRouter路由器或ATM交换机通过交换标签来转发带有标签的包。LER-LabelEdgeRouter开始（加一个标签）或者结束（去掉标签）一条标签交换路径LSP-LabelSwitchedPath为了组成一条单向连接通道从出口到入口之间建立的一条基于IP的VC。LDP–LabelDistributionProtocol在各个LSR之间运行的双向连接信令协议(包括LDP,CR-LDP，RSVP)。FEC–ForwardingEquivalenceClass用同一方式转发的一组包。MPLSDomainLERLERLERLERLERLERLSRLSRLSRLDPLDPLSP入