路由基础学习笔记之MPLS基本概念

Posted 2022-06-14 晚风挽着浮云

MPLS基本概念

MPLS（Multiprotocol Label Switching）多协议标签

转发复习总结首先我们要先知道MPLS是为何出现的？MPLS是基于传统IP网络（RIP，OSPF等）的缺陷由IETF确定的。

传统的IP转发中，物理层从交换机的一个端口收到一个报文，上送到数据链路层。数据链路层去掉链路层封装，根据报文的协议域上送给相应的网络层。网络层首先看报文是否是送给本机的，若是，去掉网络层封装，上送给它的上层协议。若不是，则根据报文的目的地址查找路由表，若找到路由，将报文送给相应端口的数据链路层，数据链路层封装后，发送报文。若找不到路由，将报文丢弃。传统的IP转发采用的是逐跳转发，数据报文经过每一台交换机，都要执行上述过程（如图中SWA收到目的地址为10.2.0.1的数据包，SWA会依次查找路由表，根据匹配的路由表项的进行转发，SWB、SWC、SWD都会进行类似的处理），所以速度缓慢。并且所有的交换机需要知道全网的路由或者默认路由。另外，由于传统IP转发是面向无连接的，所以无法提供好的Qos保证。

从A到走到B有三种方法：

1.广播（如以太网）：直接把数据发给每一个地方

2.逐跳寻径：走到一个地方，问一下路接下来该怎么走（也就是上面说的根据路由协议，查路由表）

3.源路由：提前规划好路线，到哪里怎么走，不常用。

而MPLS是第四种走法：

跟在“向导”后面走，向导在走过的路上做好标记，你只要沿着标记的指示走就可以了。这也就是“标签交换”

MPLS结合了三层路由技术与二层交换技术，所以可以把它看成“2.5层”的

其中的MP多协议指的是支持多种网络协议，如ipv4，ipv6，CLNP，IPX等

MPLS是一种标签转发技术：

它采用无连接的控制平面和面向连接的数据平面（具体的MPLS架构下面还有介绍），无连接的控制平面实现路由信息的传递和标签的分发，面向连接的数据平面实现报文在建立的标签转发路径上传送。MPLS域内，交换机不需要查看每个报文的目的IP地址，只需要根据封装在IP头外面的标签进行转发即可，这样可以大大提高效率

MPLS转发与IP逐跳转发的关系：

MPLS是IP的承载层：MPLS转发与IP转发不冲突，它们的关系是如果能够使用MPLS转发，那么IP包会先封装成MPLS数据帧来转发。如果不能MPLS转发，就还是原来的ip逐跳转发。

（也就是尽量优先MPLS，因为它会更快）

MPLS中一些基本概念，名词

标签（Label）：是一个定长的，比较短的，只具有本地意义的标识。

FEC（转发等价类）：

一组或一类数据，这组数据分配的标签相同

LSP（标签交换通道）：

一个FEC的数据流，在不同的节点被赋予确定的标签,数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就是LSP。

LSR（Label Switching Router）：

LSR是MPLS的网络的核心交换机，它提供标签交换和标签分发功能。

LER（Label Switching Edge Router）：

在MPLS的网络边缘，进入到MPLS网络的流量由LER分为不同的FEC，并为这些FEC请求相应的标签。它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能。

MPLS Header长度为32bits，包括长度为20bits的标签（Label），该标签用于报文转发；长度为3bits的EXP通常用来承载IP报文中的优先级；长度为1bit的栈底标志S用来表明是否是最后一个标签（MPLS标签可以多层嵌套）；长度为8bits的TTL，作用类似IP头部的TTL，用来防止报文环路等。

事实上MPLS封装有两种方式，上面说的是帧模式，Ethernet和PPP都是帧模式封装；还有一个信元封装模式（ATM采用）。

1. 标签分配模式

1. DoD：下游按需标记分发
2. DU：下游自主标记分发

2. 标签控制模式

1. 有序方式
2. 独立方式

3. 标签保持模式

1. 保守模式
2. 自由模式

备注：如有错误，请谅解！

此文章为本人学习笔记，仅供参考！如有重复！！！请联系本人