MPLS(Multiprotocol Label Switching)多协议标签转发,一种二层、三层结合的数据交换技术。在转发平面采用面向连接方式,把路由选择和数据选择分开,使用标签机制来规定一个分组通过网络的路径。
注:里面所用到的术语
LSR:标签交换路由器
LEB:边缘路由器
LSP:标签交换路径
LIB:标签信息表
FIB:转发信息表
LFIB:标签转发信息表
LDP/CR-LDP RSVP
一、MPLS体系结构
MPLS网络由核心部分的标签交换路由器LSR,边缘部分的边缘路由器LER组成,LSR是执行标签交换,LER的作用是分析IP包头,用于决定传送级别和标签交换路径LSP。
MPLS体系
1、control plane 控制平面
控制平面有两个作用:a、根据路由协议,确定路由信息,形成路由表。B、通过交换标签对路由的绑定信息,确定LIB(lable information table)标签信息表。
同时,根据路由表和标签信息表,确定FIB(forward information table)转发信息表和LFIB(lable forward information table)标签转发信息表。
2、data plane数据平台
数据平台根据FIB和LFIB,转发IP数据包和标签包。
A、根据入站标签进行查找
B、找到分组的出接口和出标签
C、进行标签交换,然后再出接口发送分组
二、标签分发协议LDP
LSR会根据每条IGP路由,进行本地捆绑,为路由条目加上一个标签,成为本地标签。邻居根据他自己的所谓的本地标签发给本地路由器,对于本地路由器,这个标签成为远程标签。
注:LDP不会为BGP的ipv4前缀捆绑标签。
可以这么理解,对于每一条路由,都可以在每个路由器上都可以生成唯一的一个标签,这些标签的组合,在MPLS区域,组成了一条完整的路径。
简单的说说默认情况下,LDP的过程。
在IOS中,下游路由器(一般是下游LER)会主动发送标签,LSR将所有标签放在LIB中,使用的放在LFIB,不使用的存放在LIB中。
三、MPLS转发过程
每一个LSR的转发表里都会为一条路由显示两个标签,一个是本地标签,一个是远程标签。一台LSR收到数据包后,查看他的顶部标签(第一个远程标签),从相应的接口发出去,在发出去的同时,将数据包的顶部标签改为与这个本地标签对应的远程标签。
就这个例子而言,R1发现了标签22对应的接口,所以从对应的接口发出去,R2、R3一样。都是依靠顶层标签对应的接口发出去。
对于LDP过程,R4是路由的下游路由器,从R4发送本地标签24给R3,R3知道了标签24对应的接口,并生成自己的本地标签23,发给R2,这样依此类推。
四、MPLS信令
目前MPLS实现信令的方式主要有两种。
一个是LDP/CR-LDP。他们是一种协议,CR-LDP是LDP的一种扩展,使用相同的消息和机制,如对等发现,会话建立和保持,标签发布和错误处理。
另一种是RSVP,他基于传统的IP路由协议,RSVP和LDP是两种不同的协议,他们在协议性质上存在不同,有不同的消息集和心灵处理规程。RSVP唯一的工作是通告和维护网络中的保留资源
注:RSVP的工作机理:发送者在发送数据前首先发送path报文与接受者建立一个传输路径,PATH报文含有数据流表示符(ID)和控制信息。沿途的各个路由器都记录这个流标识符,并为它做好保留资源的准备。接受者收到PATH报文后,使用相同的流标识符会送一个resve报文进行应答,resv报文沿相同的路径传送给发送者,途经各个路由器时,对path报文制定的QOS给予确认,以后,发送者和接受者之间通过这条路径传输数据流,沿途的各个路由器为该数据保留资源,按所协商的QOS提供转发服务。
个人理解,LDP一般应用在MPLS ***中,RSVP一般应用在MPLS TE中。
五、MPLS的一些show命令