多协议标签交换MPLS（页）

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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，它为网络数据流量捉供了目标、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Mu11i-Protoco1Labe1Switching本质用于快速数据包交换和路由的体系作用为数据流虽提供了目标、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IPo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

2、于不同的包转发和包交换技术。它是现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(0SPF)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OSPFo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主要设计來解决

3、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，同时也为下一代IP屮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I」)P、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路由方式和比，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

4、IPX(InternetPacketExchange)>AppletalksDECnct>CLNP(ConnectionlessNetworkProtocol)等。“MPLS”中的“Multiprotocol”指的就是支持多种网络协议。MPLS包头结构MPLS包头结构020232432标签CoSSTTL32上匕特2层头部MPLS头部IP头部数据2层头部MPLS头MPLS头IF*头部数据■MPLS包头有32Bit=■20个Bit用作标签■3个Bit的EXP,协议中没有明确，通常用作COS■J个Bit的S.用于标识是

5、否是桟底，表明MPLS的标签可以嵌套■8个Bit的TTL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，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

6、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),用來对生存期值进行编码。与IP报文屮的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、ATMPNN［等。LDP：标签分发协议(LabelDistributionProtocol)CR-LDP：基于路rh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(resourceReserv

7、ationProtocol-TrafficEngineering)五、分类基于MPLS的VPN传统的VPN—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

8、一的网络。基于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市器，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