第8章 多协议标记交换

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1、教学大纲要求：1.基本要求（1）掌握MPLS的基本概念、MPLS网络结构和基本工作过程。（2）了解MPLS路由器结构。（3）了解MPLS的标记分配协议（LDP）及标记交换路径（LSP）的概念。2.重点、难点重点：MPLS基本概念，网络结构和基本工作过程。难点：MPLS交换机制。3.说明以讲述MPLS交换技术为主，适当介绍相关协议。第8章多协议标记交换12多协议标记交换(MPLS)将分组分类，给不同类的分组打上不同的标记，并为每类分组建立标记交换路径。标记交换路由器将分类后的分组按标记交换路径进行快速转发。MPLS便于用硬件实现交

2、换，可以提供良好的服务质量保证。8.1MPLS工作原理8.2MPLS标记分配协议8.3标记交换路径的建立8.4MPLS性能优势本章的主要内容关于多协议标记交换8.1.1基本概念与术语转发等价类（FEC)：网络将具有相同服务需求的分组分为一类，按同样的处理方式将其进行转发。FEC的划分可以根据分组的地址分类，也可以根据分组的服务质量要求来分类。3标记：用于标识转发等价类。长度短、定长且只具有局部意义。标记栈:多个标记的堆栈，用于多个MPLS域嵌套。帧首帧尾分组首部分组载荷MPLS标记链路层帧MPLS标记栈IP分组标记值COSSTT

3、L20318bit栈顶栈底MPLS标记8.1MPLS工作原理8.1.1基本概念与术语（续）4MPLS网络由MPLS路由器和链路构成，在网络的边缘结点和核心结点，分别设置标记交换边缘路由器(LER)和标记交换路由器(LSR)。MPLS网络可以是多层嵌套的，每一层称为一个MPLS域。LERLERLSRLSRLSRLSRIP骨干网IP主机IP主机IP路由器IP路由器MPLS域LDPLDPLDPMPLS域2MPLS域1IP分组入IP分组出压入压入弹出弹出LSP(a)单域MPLS网络ABCDEFGABCD(b)多域MPLS网络5标记交换路

4、由器（LSR）LSR是运行MPLS协议的路由器，负责完成标记交换功能，包括实现标记分配协议（LDP）、建立标记交换路径（LSP）、实现标记分组的快速转发。标记边缘路由器（LER）LER是位于MPLS网络边界的LSR，又记为E-LSR。除了要实现LSR的基本功能以外，还要负责与外界接口。对于入口的IP分组，LER要进行分类，确定相应的服务类型，形成不同的转发等价类FEC；发起LSP的建立请求，并为IP分组加上相应的标记。对于出口的标记分组，LER负责删除标记，恢复成IP分组，并转发至相应的目的IP子网。8.1.1基本概念与术语（续

5、）68.1.1基本概念与术语（续）标记分配协议（LDP）：用于建立标记交换路径的控制协议。LSR使用LDP协议交换FEC/标记绑定信息，建立一条从入口LER到出口LER的LSP。标记交换路径（LSP）：是一条从MPLS域入口到出口的标记分组的传送路径，功能上等效于一个虚电路。一个LSP由一个标记序列来标识，它包括从入口LER到出口LER所经过的所有结点上的相应标记。LSP可以在IP数据分组传送前建立，也可以在检测到一个数据流后建立。标记信息库（LIB）:保存在LSR（或LER）的路由表中，在表中包含有FEC与标记的关联信息、关联

6、端口以及底层的封装信息。8.1.2MPLS的工作过程7MPLS域中的各个路由器使用标记分配协议(LDP)，在边缘路由器之间建立标记交换路径（虚通路）。一个IP分组到达MPLS域时，入口E-LSR对接收到的IP分组进行分类，将属于不同FEC的分组映射到不同的LSP。然后为分组加上标记，并转发到下一个LSR。LSR对每一个接收到的MPLS分组，利用输入端口号和输入标记查找转发表，找到相应的输出标记和输出端口号。LSR用新的输出标记代替MPLS分组中的旧标记，然后将MPLS分组从输出端口发送出去。当MPLS分组要离开MPLS域时，出口

7、E-LSR将分组的标记删除，恢复成普通的IP分组转发给IP子网。88.1.3标记交换路由器结构控制构件执行路由协议，创建并维护路由表。在路由表的基础上通过LDP建立LSP，并创建和维护LSP对应的转发表。转发构件根据分组的输入端口和所携带的标记去检索转发表，把分组交换到相应输出端口，并用输出标记替代原来的标记。标记交换路由器由两部分构件组成，一部分是控制构件，另一部分是转发构件。控制构件与转发构件完全分离，可以独立地开发和修改。LDP交换网络分组处理输入端口输出端口转发表输入分组转发构件控制构件路由表标记分配信息路由信息路由协议

8、路由信息标记分配信息输出分组98.2MPLS标记分配协议(LDP)MPLS域中的各个路由器使用标记分配协议(LDP)在边缘路由器之间建立标记交换路径(LSP)。LDP是MPLS的关键技术之一。标记分配协议的协议数据单元(LDP-PDU)LDP-PDU由首部和一个