广域网MPLS技术详解

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1、第9章、广域网L3交换和MPLS协议9.2TagSwitching技术9.3MPLS交换技术9.1路由器交换发展背景9.4IPOVERMPLS第9章：重点与难点重点理解和掌握：1、广域网路由和交换思想2、MPLS协议的主要工作原理3、MPLSVPN技术和流量工程主要了解：1、广域网交换发展背景2、TagSwitching技术LAN1LAN3ATMLAN2PVCPVCPVCPVCATM9.1.1广域网IP交换发展背景90年中后期IP广域网通常是核心路由器，通过提速后ATM交换网的PVC连接，但ATM承载IP面临效率低的问题（CIPOA、MPOA

2、、LANE）。9.1广域网交换发展背景FR网络LANATMSDHLAN2DDN网络路由器路由器路由器路由器BUnixWin9.1.2路由器技术的问题一般经过路由器IP包都要通过拆包/查看、确定路由、安全访问检查、流量处理、封装后再发送过程。随着社会需求发展（用户增加）、应用需求发展（多媒体）和用户网络提速（高速以太网发展），此时，汇聚到互联网主干必须提速，需要高传输带宽，如从ATM155M、622M、出现以太网、1GSDH2.5G、10G扩展。线路提速后，因特网核心路由器（自治域间路由器、或大型自治域核心区域路由器）汇集了大量急剧增长的流量，

3、通过核心路由器的路由转发，特别是广域网多路由器中继开始严重影响网络吞吐能力；网络规模和高传输带宽（当时ATM155M、622M、出现SDH2.5G、以太网1G)，必须投资升级或开发新核心路由器技术，提高数据分组吞吐能力。同时，当IP网络规模扩大后，作为IP传输主要支撑ATM网PVC也快速膨胀，面临有限管理问题，端到端的QoS问题，流量管理问题。在此背景下，广域网核心设备—路由器的发展需要更高速率路由交换能力，怎样借鉴硬件的高速交换实现（固定长度/短头部），更适合的交换协议体系，以及和现有IP有效结合，各厂商提出各种解决方法，比较典型的有Cis

4、co的TagSwitching,Cascade的IPNavigator,Bay的RoutingSwitch。9.2TagSwitching技术核心TRS边缘TRS数据流路由信息和TDP报文核心TRS边缘TRS主干网络由核心路由器和边缘（汇聚层）路由器组成，通常不包含接入层和用户网络LAN核心TRS边缘TRS在相邻标记交换路由器TRS间按照通常路由协议（EIGRP、OSPF、GGP）交换路由信息，直致路由表收敛。标记分配依靠标记分配协议TDP（TagDistributionProtocol).每个TRS基本功能：基于标记的转发/交换；管理互连T

5、RS的合法标记集。然后，每个标记交换路由器TRS为每条路径生成指定一个标记，标记是很短且长度固定的标号（方便硬件交换处理），每个标记可以标识一条或多条路径聚集。路由器通过标记来进行对输入路由器的分组完成路径寻址，而不用拆开IP报进行传统路由表寻址。即在主干网区域中，数据分组不是以IP地址转发处理的，而是用标记地址来转发。基于标记的转发/交换功能标记信息放在何处？通常标记套在第3层IP报分组前（插在第2层帧头后）的短地址。不同网络环境中，还可以添入IPv6的流标志域，或ATM信元的VPI/VCI域。当带有标记的分组进入TRS后，TRS提取标记，

6、并以标记为索引检查标记信息库，确定下一跳的转发信息（端口、标记、路由器物理地址）。Tag=111物理地址=i1TRS标记转发2345输入输出…………Tag=111Tag=555端口=4物理地址=kTag=555物理地址=kTIB表标记交换：由于标记是定长的短比特嵌套头（数量有限），所以十分适合硬件交换实现，而不是查表转发，所以可以大大地提高核心路由器的速度。边缘TRS标记交换网插入标记清除标记路由交换机实际在ATM和路由器上形成两种设备，是相对独立标记处理模块，市场上并没有成为统一的换代产品，但为以后MPLS发展奠定了基础。标记交换是专门为广

7、域网核心L3交换设计的，通常IP分组在进入骨干IP网的边缘TSR时插入标记，骨干IP网TRS进行标记交换，然后出骨干IP网边缘TSR去除标记，按正常IP转发或按照局域网L3处理。边缘TRSNetflow网MPLS（MutiprotocolLabelSwitching)是ATMIP交换和标记交换技术的进一步发展和完善，MPLS主要目的是面向IP广域骨干网，实现IP包高速转发和网络管理。9.3广域网MPLS技术MPLS工作组到目前为止已经把在FR、ATM和PPP、及IEEE802.3局域网上使用的标记实现了标准化，适用以多种L2链路环境，和多种网

8、络层协议环境。目前MPLS实现途径是两条：2、MPLS功能的路由器和以太网交换机，即IPMPLS（发展重点）。IPMPLS通过交换解决路由器转发速度，改善缺乏QoS