多协议标签交换PPT推荐.ppt
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)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。
)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。
)引进和实施新业务时更具灵活性。
MPLS采用采用IP寻址、动态寻址、动态IP选路和另一个选路和另一个标签标签分发协议分发协议(LDP),),LDP把把等价转发类等价转发类FEC映射成标签而后形成映射成标签而后形成标签交换路径标签交换路径LSP。
MPLS体系结构具备体系结构具备运行在任何数据链路上运行在任何数据链路上而不仅仅是而不仅仅是ATM上的能力。
上的能力。
MPLS技术另一个非常有用的功能就是技术另一个非常有用的功能就是虚拟虚拟专用网专用网(VPN)服务服务功能。
功能。
返回返回2MPLS体系结构体系结构1概述概述MPLS网络的基本构成单元是网络的基本构成单元是标签交换路由标签交换路由器器LSR(LabelSwitchingRouter)。
主要运行主要运行MPLS控制协议控制协议和和第三层路由协议第三层路由协议负责与其他负责与其他LSR交换路由信息来建立路由表交换路由信息来建立路由表实现实现FEC(转发等价类)和(转发等价类)和IP分组头的映射,分组头的映射,建立建立FEC和标签之间的绑定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。
分发标签绑定信息,建立和维护标签转发表。
MPLS原理图原理图由由LSR构成的网络叫做构成的网络叫做MPLS域域位于区域边缘的位于区域边缘的LSR称为称为边缘边缘LSR(LER,LabeledEdgeRouter)主要完成连接主要完成连接MPLS域和非域和非MPLS域以及不同域以及不同MPLS域的功能,并域的功能,并实现对业务的分类、分发标签实现对业务的分类、分发标签(作为出口作为出口LER)、剥去标签等。
剥去标签等。
位于区域内部的位于区域内部的LSR则称为则称为核心核心LSR,核心核心LSR可以是支持可以是支持MPLS的安全网关,也可以是的安全网关,也可以是由由ATM交换机等升级而成的交换机等升级而成的ATM-LSR,它提它提供标签交换(供标签交换(LabelSwapping)标签分发功标签分发功能。
能。
MPLS网络由网络由核心部分核心部分的标签交换路由器的标签交换路由器(LSR)、)、边缘部分边缘部分的标签边缘路由器的标签边缘路由器(LER)组成。
组成。
LSR可以看作是可以看作是ATM交换机与传统路由器的交换机与传统路由器的结合,由结合,由控制单元控制单元和和交换单元交换单元组成。
LER的作用是分析的作用是分析IP数据报首部,决定相应数据报首部,决定相应的传送级别和标签交换路径(的传送级别和标签交换路径(LSP)。
)。
2.MPLS的协议栈的协议栈1)MPLS协议采用标签分发协议(协议采用标签分发协议(LDP)、基于约束的基于约束的LDP(CR-LDP)、)、资源预留协资源预留协议(议(RSVP),),资源预留协议扩展(资源预留协议扩展(RSVP-TE)。
2)MPLS的协议栈分为的协议栈分为两个层面两个层面:
控制层面:
控制层面和数据层面。
和数据层面。
一个典型的一个典型的MPLS网络结构如图所示:
网络结构如图所示:
3.MPLS的核心技术的核心技术1)标签交换路由器)标签交换路由器标签交换路由器类似一个通用标签交换路由器类似一个通用IP交换机,具有交换机,具有第三第三层转发层转发和和第二层交换第二层交换的功能。
它能运行传统的功能。
它能运行传统IP选路协选路协议并可能执行一个特殊控制协议以与邻接议并可能执行一个特殊控制协议以与邻接LSR协调协调FEC/标签的绑定信息。
标签的绑定信息。
2)标签)标签在传统的路由器中,分析每个分组头,以确定下一在传统的路由器中,分析每个分组头,以确定下一站转发地点。
但是在站转发地点。
但是在MPLS中,只需要在中,只需要在MPLS网络网络的入口端处理一个流束的所有分组,对属于同一个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。
流束的分组将被用一个固定长度的字段加以编号。
这一字段在这一字段在MPLS里被称为里被称为标签标签(Label)。
3)标签交换)标签交换标签交换利用分组中所携带的标签交换利用分组中所携带的标签信息标签信息和标和标签路由器维护存储的签路由器维护存储的转发信息库转发信息库(LIB)来转来转发分组。
发分组。
4)标签分发)标签分发标签分发是分发标签分发是分发FEC/标签绑定信息的过程,标签绑定信息的过程,目的目的是为了形成一个是为了形成一个LSP。
标签分发是通过标签分发是通过标标签分发协议签分发协议(LDP)来完成的,或通过现有来完成的,或通过现有的控制协议(如的控制协议(如RSVP和和BGP)来传输来传输FEC/标签绑定信息。
标签绑定信息。
MPLS建议了两种标签分发方式:
建议了两种标签分发方式:
上游请求方式上游请求方式上游标签交换路由器上游标签交换路由器LSR为某个为某个FEC向下一跳向下一跳LSR请求分配标签;
请求分配标签;
下游分配方式下游分配方式不需要上游请求标签直接不需要上游请求标签直接将标签绑定信息发送到上游。
将标签绑定信息发送到上游。
一个下游分配例子:
返回返回3MPLS组件组件1)标签交换路由器(第三层转发,第二层交标签交换路由器(第三层转发,第二层交换)换)2)标签边缘路由器(分析标签边缘路由器(分析IP分组头,用于分组头,用于决定相应的传送级别和标签交换路径决定相应的传送级别和标签交换路径LSP)3)标签(标签(Label)标签标签Label是一个包含在每个分组中的短固是一个包含在每个分组中的短固定的数值,用于通过网络转发分组定的数值,用于通过网络转发分组一对一对LSR在标签的数值和意义上一致在标签的数值和意义上一致标签格式依赖于分组封装所在的介质标签格式依赖于分组封装所在的介质标签的结构如图所示标签的结构如图所示:
2031203188标签长度为标签长度为4个字节。
个字节。
标签值;
保留用于试验;
最底层标签;
TTLLabelExpSTTL标签共有标签共有4个域:
个域:
Label:
20比特,标签值字段,用于转发比特,标签值字段,用于转发的指针的指针Exp:
3比特,保留,用于试验,现在通比特,保留,用于试验,现在通常用做常用做CoS(ClassofService)S:
1比特,栈底标识。
比特,栈底标识。
MPLS支持标签支持标签的分层结构,即多重标签,的分层结构,即多重标签,S值为值为1时表明时表明为最底层标签为最底层标签TTL:
8比特,和比特,和IP分组中的分组中的TTL(TimeToLive)意义相同。
)意义相同。
标签位于链路层包头和网络层分组之间,标签封装标签位于链路层包头和网络层分组之间,标签封装如下图所示如下图所示:
4)标签栈)标签栈标签栈是一个排序的标签集标签栈是一个排序的标签集在一个分组中添加,可以隐含地承载多于一个在一个分组中添加,可以隐含地承载多于一个FEC的信息的信息一个标签栈使得一个标签栈使得MPLS支持分级选路并且汇聚多支持分级选路并且汇聚多个个LSP到一个单一的中继到一个单一的中继LSP上。
上。
5)标签分发协议()标签分发协议(LDP)标签分发协议标签分发协议LDP是是MPLS的控制协议,用的控制协议,用于在于在LSR之间交换之间交换FEC/标签绑定信息。
6)标签交换路径()标签交换路径(LSP)标签交换路径标签交换路径LSP是一个是一个从入口到出口的交从入口到出口的交换式路径,换式路径,其功能是使具有一个特定的其功能是使具有一个特定的FEC的分组,在传输经过的标签交换路由器集合的分组,在传输经过的标签交换路由器集合构成的传输通路。
构成的传输通路。
标签交换路径标签交换路径LSP由由MPLS节点建立,目的是节点建立,目的是采用一个标签交换转发机制转发一个特定的采用一个标签交换转发机制转发一个特定的FEC分组。
分组。
7)标签信息库()标签信息库(LIB)标签信息库标签信息库LIB是保存在一个是保存在一个LSR(LER)中的中的连接表连接表,在,在LSR中包含有中包含有FEC/标签绑定信息和关标签绑定信息和关联端口以及媒体的封装信息。
联端口以及媒体的封装信息。
LIB通常包括下面通常包括下面内容内容:
入、出口端口;
入、出:
入、出口标签;
口标签;
FEC标识符;
下一跳标识符;
下一跳LSR;
出口链路层出口链路层封装等。
封装等。
8)转发等价类()转发等价类(FEC)MPLS采用采用FEC作为标签来处理作为标签来处理IP分组,分组,转发等转发等价类价类在相同路径上被转发,以相同方式处理并被在相同路径上被转发,以相同方式处理并被一个一个LSR映射到一个单一标签的一组映射到一个单一标签的一组IP分组。
一个一个FEC可以被定义为将分组映射到一个特定径可以被定义为将分组映射到一个特定径流的一个操作符。
流的一个操作符。
9)流束()流束(Stream)流束流束Stream属于同一个属于同一个FEC的一组分组流,的一组分组流,它们流经相同节点,并以相同方式转发到目它们流经相同节点,并以相同方式转发到目的地,它们在的地,它们在MPLS里被称为里被称为“流束流束”。
一个流束包含一个或多个流(一个流束包含一个或多个流(flow)。
在在MPLS体系结构中一个流束由一个流束成体系结构中一个流束由一个流束成员描述符(员描述符(SMD)标识。
标识。
10)流束合并)流束合并流束合并是一些小流束合并进一个单一的大流束合并是一些小流束合并进一个单一的大流束,例如流束,例如ATM的的VP合并和合并和VC合并。
合并。
4标签分发协议标签分发协议LDP标签交换路径标签交换路径LSP实质上是一个实质上是一个MPLS隧道,隧道,而隧道建立过程则是通过标记分发协议来实而隧道建立过程则是通过标记分发协议来实现的。
现的。
标记分发协议标记分发协议LDP是是LSR将它所做的标记将它所做的标记/FEC绑定通知到另一个绑定通知到另一个LSR,使用标记分发使用标记分发协议交换标记协议交换标记/FEC绑定信息的两个绑定信息的两个LSR被称被称为对应于相应绑定信息的为对应于相应绑定信息的标记分发对等实体标记分发对等实体。
目前主要研究三种标记分发协议:
基本的标目前主要研究三种标记分发协议:
基本的标签分发协议(签分发协议(LDP)、)、基于约束的基于约束的LDP(CR-LDP)和流量工程扩展和流量工程扩展RSVP(RSVP-TE)。
1MPLS标签分发标签分发MPLS标签分发方式中涉及的概念主要有:
标签分发方式中涉及的概念主要有:
1)本地绑定(映射)和远程绑定)本地绑定(映射)和远程绑定2)上游绑定和下游绑定)上游绑定和下游绑定3)按需提供方式和主动提供方式)按需提供方式和主动提供方
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