现代通信交换技术 教学课件 作者 王喆 罗进文 第六章 MPLS技术.ppt

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1、第六章MPLS技术6.1MPLS概述6.2MPLS关键技术6.3MPLS基本原理6.4标记分发协议(LDP)本章重点：MPLS关键技术本章难点：MPLS标记分配和分发本章课时：8学时习本章达到的目的和要求：1．掌握MPLS定义及特点，了解ATM与IP结合技术类型，掌握MPLS网络基本组成。2．掌握MPLS转发等价类、标记和标记交换路径的基本概念。3．掌握MPLS标记分配和标记分发、标记保存、标记控制的方法和基本原理；掌握MPLS封装的方法；掌握MPLS工作过程；4．理解LDP基本概念、消息类型、消息结构、类型及标记分发过程。6.1MPLS概述6.

2、1.1MPLS基本概念一、定义多协议标记交换MPLS是一种在开放的通信网上利用标记引导数据高速和高效传输的新技术。MPLS的核心概念是交换，也就是这里最后一个字母S(Switching)的含义；其次概念是标记，即这里L(Label)字母的含义；最后一层概念是多协议，即这里的MP(Multi-Protocol)的含义。通过对MPLS名称的理解，不难发现MPLS与ATM的相似之处。因为在ATM中，VPI/VCI本身也是标记，而ATM面向连接的交换是一种固有特性。二、MPLS特点MPLS属于集成模型，它基于标记交换机制，在ATM层上直接承载IP业务，与

3、重叠模型相比，提高了业务的性能和网络的效率。MPLS支持无连接的业务。无连接业务是MPLS有别于通信网络的一个很重要的特点。标记相当于邮编，IP地址相当于通信地址。标记交换的目的是使无连接的业务具有面相连接的特征。MPLS提供面向连接的交换。MPLS通过标记分配，事先建立好一条符合需要的标记交换路径LSP，然后发送数据信息，以提供面相连接的交换。MPLS的核心思想是：边缘的路由、核心的交换。它把网络层的路由和数据链路层的交换有机结合起来，实现一次路由多次交换，即由边缘交换路由器进行IP识别，进行分类，并封装上标记；核心交换机只根据标记进行交换，从

4、而加快了交换的速度。MPLS还是一种支持多协议的技术。它不仅可以支持多种上层网络协议，包括IP、IPX、AppleTalk等，而且可以运行于不同底层网络之上，如PPP、FDDI、ATM、FR和以太网等。正因为如此，IETF取其名为MPLS。反映了MPLS技术的广泛适应性。MPLS由控制平面和转发平面组成。控制平面基于IP控制协议，采用无连接方式，利用IP网络实现，主要负责标记分配和维护；转发平面(数据平面)基于相应链路层的交换机制，采用面向连接方式，可以利用ATM、FR等二层网络实现。MPLS简化了分组转发机制。它是基于定长短标记的完全匹配，而不

5、是像路由器那样需要运行最长匹配算法。它使用的标记头(4字节)比典型的数据报协议(IP头20字节)要简单，这使分组数据在节点中的处理速度加快。它把第三层的分组交换转换成第二层的信元交换，可用硬件实现实现表项的查找、匹配和标记替换，大大提高了分组包的转发性能。MPLS支持显示路由功能、流量工程、服务类型CoS和服务质量QoS技术。MPLS网络演进MPLS支持的多协议无连接和面向连接三、ATM与IP结合技术类型四、MPLS与IP和ATM的关系比较内容IPATMMPLS设计思想简单、实用、有效求全，完善简单、高效连接模式无连接面向连接面向连接分组长度可变

6、固定(53字节)固定(4字节)节点设备路由器ATM交换机LSR、LERQoS尽力而为保证保证流量工程不支持支持支持差错控制逐段纠错，反馈重传终端控制寻址通过软件实现通过硬件快速实现通过硬件快速实现路由动态路由静态路由信令无有有转发依据最大匹配地址前缀VPI/VCI标记通路确定每分组连接建立虚电路标记分配建立LSP分层位置网络层链路层链路层与网络层之间核心技术路由协议和选路算法交换结构和信令控制协议边缘的路由、核心的交换五、MPLS体系结构MPLS是一种出现在OSI2.5层的连接机制6.1.2MPLS网络基本组成MPLS网络主要由边缘交换路由器LE

7、R和标记交换路由器LSR组成。MPLS的基本结构1、边缘交换路由器LERLER是一种全功能的网络层设备，IP分组进入MPLS网络时，由LER检查IP分组，进行分类，将具有相同转发处理方式的IP分组归为一类，称为转发等价类FEC，并给FEC分配标记。LER可以是具有MPLS功能的ATM交换机，也可以是具有MPLS功能的路由器。入口的LER称为Ingress，出口的LER称为Egress；用户LER称为用户边缘设备CE，服务提供商的LER称为服务提供商边缘设备PE标记交换路由器LSRLSR是MPLS网络中的基本单元，包括控制单元和转发单元两部分。LS

8、R就是实现了MPLS功能的ATM交换机。同LER一样，LSR可以是标记交换路由器，也可以是标记交换ATM交换机。标记交换路由器LSR组成