重庆科创学院第08章MPLS交换技术

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1、程控交换与宽带交换重庆科创职业学院授课教案第八章MPLS交换技术8.1MPLS总体介绍MPLS是一种交换和路由的综合体，它将网络层路由和链路层交换融合在了一起，以十分简洁的方式完成信息的传送。8.1.1MPLS技术发展动力1．MPLS简化了分组转发机制MPLS标记交换分组转发是基于定长短标记的完全匹配，而不是像路由器那样需要运行最长匹配算法。2．MPLS实现了有效的显式路由功能显式路由技术是一种很有效的骨干网路由技术，它是指网络中某个LSR（通常是标记交换路径的入口节点或出口节点）规定好LSP中的部分或全部的LSR，而不是每个LS

2、R自己独立决定下一跳的选择。3．MPLS有利于实现流量工程Internet的迅速发展以及各种业务对带宽需求的增加，使流量工程显得特别重要。4．MPLS支持QoS选路QoS选路是指对特定的数据流，按其QoS要求来为它选择路由的方法。（1）在有些情况下，要求为指定的每个数据流都保留一定的带宽。（2）考虑为一个指定带宽的数据流寻找路由的情况，路由选择将受所需带宽的限制。（3）对QoS路由计算来说，由于各种原因，有时候路由器用于计算的信息可能有些过时。5．从IP分组到转发等价类的映射从IP分组到服务等级的映射可能需要知道发送IP分组的用户

3、，从而才可能根据源地址、目的地址、输入接口或其他特征实现分组过滤，但某些信息只能在网络入口节点才能获得。6．MPLS支持多网络功能划分MPLS引入了标记粒度的概念，使其能分层地将处理功能划分给不同的网络单元，让靠近用户的网络边缘节点承担更多的工作；与此同时，核心网络则尽可能地简单，例如，只处理纯标记转发。7．MPLS实现了用户不同服务级别要求的单一转发规范8．MPLS提高了网络扩展性8.1.2MPLS网络体系结构MPLS网络体系结构描述了实现标记交换的机制，这种技术兼有基于第二层交换的分组转发技术和第三层路由技术的优点。一、基本体

4、系结构MPLS体系结构被分为两个独立的组件：转发组件（也叫数据层面）和控制组件（也叫控制层面）。1．控制层面每个MPLS节点都必须运行一种或多种IP路由协议（或依赖静态路由技术），以便与网络中的其他MPLS节点交换IP路由信息。2．数据层面（1）标记转发标记转发信息表（TFIB）是转发层面数据库，用于转发通过MPLS网络被标记的分组。当一个携带标记的分组被标记交换机接收到时，该交换机用这个标记作为其标记转发信息表（TFIB）的指针，若该交换机在TFIB中找到一个输入标记等于分组携带标记的条目，用条目中的输出标记替换分组中的标记，并

5、将分组转发到输出标记中指示的输出接口。-8-程控交换与宽带交换重庆科创职业学院授课教案MPLS是在标记（Tag）交换的基础上发展起来的。MPLS的实质是将路由器移到网络的边缘，将快速、简单的交换机置于网络中心。对一个连接请求实现一次路由选择，多次交换。其主要目的是将标记交换转发数据报的基本技术与网络层路由选择有机地集成。（2）标记交换设备和任何新出现的技术一样，MPLS也引入了一些新术语，用于描述组成其体系结构的设备。边缘-LSR在图8.1的基础上扩展了MPLS节点体系结构，在数据层面上加入了额外的组件（IP转发表）。标准的IP转

6、发表是使用IP路由表构建的，并扩展了标记信息。ATM-LSR是可以用作LSR的ATM交换机。二、网络边缘的标记放置根据前述内容可知，标记加入指的是在分组进入MPLS域时给它预先设置标记的操作。这是一种边缘功能。三、MPLS分组转发和标记交换路径所有的分组都是通过入口LSR进入MPLS网络，并通过出口LSR离开MPLS网络。这种机制创建了标记交换路径（LabelSwitchedPath，LSP），它指的是对于特定的转发等价类（FEC），标记分组到达出口LSR必须经过的一组路径。四、其他MPLS应用到目前为止，所讨论的MPLS体系结构

7、使得在一个统一的IP主干（IP＋ATM体系结构）中可以将传统的路由器和ATM交换机平滑地集成起来。8.1.3MPLS工作原理MPLS的出现是源于早期的IP交换，其目的是将目前的各种IP路由和ATM交换技术兼容并蓄，以提供一种更具弹性、扩充性以及效率更高的宽带交换路由器。与标记交换（TagSwitching）、ATM交换等技术类似，MPLS引入了标记（Label）的概念，在MPLS网中数据的传输靠标记引导。当一个未被标记的分组（IP包、帧中继或ATM信元）到达MPLS标记边缘路由器（LER）时，入口LER根据输入分组头查找路由表以确

8、定通向目的地的标记交换路径LSP，把查找到的对应LSP的标记插入到分组头中，完成端到端IP地址与MPLS标记的映射。8.1.4实现MPLS的关键技术MPLS技术的成功之处在于它在无连接的IP网络中引入了面向连接的机制，利用标记交换机制转发分组。其核