多协议标签交换(mpls)

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1、多协议标签交换一、概述多协议标签交换（MPLS）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由地址、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。中文名多协议标签交换外文名Multi-ProtocolLabelSwitching本质用于快速数据包交换和路由的体系作用为数据流量提供了目标、路由等用途用于不同的包转发和包交换技术标签结构20232432bit二、简介MPLS独立于第二和第三层协议，诸如ATM和IP。它提供了一种方式，将IP地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。它是现

2、有路由和交换协议的接口，如IP、ATM、帧中继、资源预留协议（RSVP）、开放最短路径优先（OSPF）等等。在MPLS中，数据传输发生在标签交换路径（LSP）上。LSP是每一个沿着从源端到终端的路径上的结点的标签序列。现今使用着一些标签分发协议，如标签分发协议（LDP）、RSVP或者建于路由协议之上的一些协议，如边界网关协议（BGP）及OSPF。因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被硬件用来在两个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能。MPLS主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量（QoS）管理以及流量工程，

3、同时也为下一代IP中枢网络解决宽带管理及服务请求等问题。在这部分，我们主要关注通用MPLS框架。有关LDP、CR-LDP和RSVP-TE的具体内容可以参考个别文件。多协议标签交换MPLS最初是为了提高转发速度而提出的。与传统IP路由方式相比，它在数据转发时，只在网络边缘分析IP报文头，而不用在每一跳都分析IP报文头，从而节约了处理时间。MPLS起源于IPv4（InternetProtocolversion4），其核心技术可扩展到多种网络协议，包括IPX（InternetPacketExchange）、Appletalk、DECnet、CLNP（Co

4、nnectionlessNetworkProtocol）等。“MPLS”中的“Multiprotocol”指的就是支持多种网络协议。MPLS包头结构三、协议结构MPLS标签结构：20232432bitLabelExpSTTLLabel―Label值传送标签实际值。当接收到一个标签数据包时，可以查出栈顶部的标签值，并且系统知道：A、数据包将被转发的下一跳；B、在转发之前标签栈上可能执行的操作，如返回到标签进栈顶入口同时将一个标签压出栈；或返回到标签进栈顶入口然后将一个或多个标签推进栈。Exp―试用。预留以备试用。S―栈底。标签栈中最后进入的标签位置，

5、s值为0。S值为1表明此为最底层标签。正因为这个字段表明了MPLS的标签理论上可以无限嵌套，从而提供无限的业务支持能力。这是MPLS技术最大魅力所在。TTL―生存期字段（TimetoLive），用来对生存期值进行编码。与IP报文中的TTL值功能类似，同样是提供一种防环机制。四、协议组MPLS：相关信令协议，如OSPF、BGP、ATMPNNI等。LDP：标签分发协议（LabelDistributionProtocol）CR-LDP：基于路由受限标签分发协议（Constraint-BasedLDP）RSVP-TE：基于流量工程扩展的资源预留协议（res

6、ourceReservationProtocol–TrafficEngineering）五、分类基于MPLS的VPN传统的VPN一般是通过GRE（GenericRoutingEncapsulation）、L2TP（Layer2TunnelingProtocol）、PPTP（PointtoPointTunnelingProtocol）、IPSec协议等隧道协议来实现私有网络间数据流在公网上的传送。而LSP本身就是公网上的隧道，所以用MPLS来实现VPN有天然的优势。基于MPLS的VPN就是通过LSP将私有网络的不同分支联结起来，形成一个统一的网络。基

7、于MPLS的VPN还支持对不同VPN间的互通控制。CE（CustomerEdge）是用户边缘设备，可以是路由器，也可以是交换机或主机。PE（ProviderEdge）是服务商边缘路由器，位于骨干网络。在骨干网络中，还存在P（Provider），是服务提供商网络中的骨干路由器，不与CE直接相连。P设备只需要具备基本MPLS转发能力，可以将其配置为M-BGP的路由反射器，不维护VPN信息。基于MPLS的VPN具有以下特点：PE负责对VPN用户进行管理、建立各PE间LSP连接、同一VPN用户各分支间路由分派。PE间的路由分派通常是用LDP或扩展的BGP协

8、议实现。支持不同分支间IP地址复用和不同VPN间互通。减化了寻路步骤，提高了设备性能，加快了报文转发。基于MPLS的QoS