MPLS基礎知識的快速入門

當你向上移動網絡階梯時，你可能會遇到進入MPLS世界的機會。當你意識到MPLS與你目前處理的IP世界有很大不同時。但事實是，如果你瞭解經常使用的MPLS術語的含義以及它們的作用，MPLS就會比看起來容易得多。因此，如果你是MPLS的新手並且一直試圖找出一些MPLS基礎知識，請繼續閱讀。
MPLS基礎知識
基於IP的轉發
在基於IP的轉發中，接收數據包的每個路由器在其路由表中查找下一跳IP地址，然後將數據包轉發到下一個路由器，直到它到達目的地。這種方法存在一些侷限性，例如缺乏可擴展性，需要昂貴的ASIC來執行IP路由查找，缺乏對流量工程的支持，無法支持多服務網絡，以及與運行Layer的骨幹網絡的不良集成。
MPLS或多協議標籤交換
這是一種交換技術，使用標籤而不是IP地址將數據從一個源轉發到目的地。通過標籤交換，只有第一個設備進行路由查找，並識別目標和從源到目的地的路徑。然後，路由器根據此信息應用標籤，然後路由器沿路徑使用該標籤將流量路由到目的地，而無需任何IP查找。到達目的地後，標籤將被刪除，並使用IP路由傳送數據包。MPLS允許實施流量工程，因爲路徑是預先確定的，並且可以在第2層骨幹網以及IP路由網絡中工作。
轉發等價類（FEC）
FEC是具有類似特徵的一組分組，它們以相同的方式在相同的路徑上轉發並具有相同的轉發處理。
標籤邊緣路由器（LER）
這是MPLS進程啓動的路由器。LER是一種在MPLS網絡邊緣運行的路由器，是MPLS網絡的入口和出口點。LER確定路徑，根據要採用的路徑將MPLS標籤推送到傳入的數據包，並將數據包封裝在下面定義的MPLS標籤交換路徑（LSP）內。
當LER是LSP末尾的最終路由器並且是MPLS網絡的出口點時，LER也可以是“出口節點”。當充當出口節點時，LER在通過IP或底層網絡轉發之前從分組中移除（彈出）MPLS標籤。
標籤交換路由器（LSR）
LSR也稱爲中轉路由器，是位於源和目的地對之間由LER建立的標籤交換路徑上的路由器。LSR的功能是執行MPLS標籤交換。當LSR收到數據包時，它會查找數據包上的MPLS標籤並確定沿LSP的下一跳。然後，LSR刪除當前標籤，並根據路徑替換（交換）新標籤，並將數據包轉發到下一個LSR。
標籤交換路徑（LSP）
這是MPLS的最基本概念。LSP是在兩個路由器（LER）之間建立的預定路徑，用於在MPLS網絡中路由業務。基於FEC中的標準在一系列LSR上建立LSP。只有在LSP建立後才能進行MPLS轉發。LSP是單向的，這意味着返回流量通過不同的LSP發送。
標籤分發協議（LDP）
LDP是MPLS網絡的另一個基本構建塊。LER使用LDP建立從源到目的地的標籤交換路徑。雖然有多種模式可以完成此操作，但常用模式是按需下游，也稱爲請求模式和未經請求的模式。
在下游按需或請求模式中，上游LER向從路由表確定的下一跳路由器發出LDP標籤請求。請求由每一跳轉發，直到它到達出口路由器，並返回確認生成LSP的返回消息。
在主動模式（最常見的模式）中，LSR路由器向所有鄰居廣播標籤映射。廣播通過網絡傳播，直到它們到達可以建立LSP的上游或入口路由器。需要流量工程的MPLS網絡使用不同的協議，稱爲流量工程資源預留協議（RSVP-TE）。
MPLS路由
當LER接收到未標記的數據包時，LER使用推送操作將MPLS標籤插入到數據包的新MPLS報頭中，然後將其傳遞到路徑上的下一跳路由器（LSR）。接收數據包的下一跳路由器（LSR）檢查MPLS標籤並對其執行交換或彈出操作。在交換操作中，現有的頂部標籤被交換爲新標籤，並沿着路徑轉發到下一跳。如果數據包在目的地並準備退出MPLS網絡，則對數據包執行彈出操作。pop操作刪除頂部標籤，留下實際的有效負載數據包。然後，出口節點檢查數據包的有效負載，並使用其路由信息將數據包轉發到其目的地。