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第6章 MPLS交换技术 1.MPLS技术 2.网络体系结构 3.MPLS交换基本原理 6.1 MPLS交换技术 6.6.1 MPLS技术的产生 Internet的特点是尽最大努力型服务方式，可保证数据的正确性，但不保证时延特性。 为了保证语音、图像等流媒体的带宽、延迟抖动等QoS要求，引入面向连接的交换技术。 ATM技术可以保证QOS要求，且带宽适应性很强，但信元操作很琐碎，VPI/VCI有限，不能直接适应IP的需要，设想将二者结合起来------- MPLS技术。 1. IP交换 2. Tag交换 IBM推出的标签交换方案，ATM用作链路层，在相邻路由器间建立和交换标签。 MPLS的特点是，吸收了ATM的VPI/VCI交换思想，集成了路由技术的灵活性和ATM交换的简洁性，为IP网络增加了面向连接的属性，保障了服务质量。 6.6.2 MPLS网络体系结构 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。 MPLS是在标记/标签(Tag Switching)基础上发展起来的。传统路由器处于网络外围，标记交换路由器组成核心网络。 6.6.3 MPLS的有关概念 1. 标签，一种短的、易于处理的、不包含拓扑信息且只具有局部意义的选径标识。 ATM的VPI/VCI也是一种标签，VPI/VCI只标记一段链路上特定信息的路径，通过索引方式查表转移信元。 MPLS中，IP包进入边缘路由器，通过分析IP包头选择合适的标签并建立到目的点的虚通路，随后的IP数据传送采用标签封装，中间节点依据标签转发信息。 基于标签交换的IP数据包抵达目的MPLS路由器时，边缘节点去除标签，重组成IP包并转送给相关的传统路由器。 标签位于数据链路层封装头和PDU之间，通常ATM采用VPI/VCI替代标签，帧中继采用DLCI来代替标签) 。 2. 转发等价类(FEC)，标签交换路由器（LSR）根据某种策略对流入数据进行分类，通常把具有某些相同属性（如目的地址前缀等）映射成一个等价类，分配相同的标签。 对于一指定的LSR，属于同一FEC的分组，不管是否属同一数据流，一定具有相同的转发路径，不同的FEC可有相同入/出口。 LSR可按照IP地址前缀、主机地址、QoS以及动态流量等分类方法将数据流映射成不同的FEC，相同的FEC有相同的标签。 3. 标签栈，标签栈是许多标签按一定顺序排列存放，提供数据流转发检索的缓存区。 标签栈按照后添加标签先出栈方式工作。 栈顶标签始终是转发分组的标签，依据标签选择下一跳出口。 4. LSR与LER，LSR是MPLS网络的中间节点，LER是网络的边缘节点。 LSR的主要功能： 执行路由传播协议，提供FEC与下一跳地址的映射。 为每个FEC分配标签。 执行标签分配协议LDP，从其他节点获取标签信息建立标签信息库LIB。 根据输入分组所携带的标签检索标签信息库，完成标签交换。 标签路由器由控制单元和转发单元两部分组成。 控制单元主要功能是构建和维护路由转发表，利用路由协议交换路由信息。 转发单元功能是执行分组转发操作，依据分组标签、转发表等信息决定下一跳的转发出口，并根据标志转发信息库(LFIB)信息装配下一段链路MPLS分组的标签。 标签边缘路由器LER主要完成非MPLS域接入功能，入口LER完成流入业务分类、分发标签等功能。出口LER完成去除标签、恢复业务分组等工能。 流入的无标签IP分组，LER分类并打上相应标签后，经MPLS接口发往MPLS网络。 边缘路由器也完成路由协议功能。 现代交换技术 第十四讲 6.2 MPLS交换的基本原理 6.2.1 标签分发协议 标签分发协议（LDP）是一个单独的控制协议，相当于No.7信令协议，用来在LSR之间交换和协调FEC/标签绑定信息以及相关处理过程。 LDP协议将网络层路由信息直接映射到链路层交换通道上，在逻辑相邻的LSR间协商标签值，建立TCP连接，确保LDP消息按序可靠传送。 LDP映射消息可从本地LSR或出口LSR发起，并从下行LSR流向上行LSR。每个LSR在其LIB中关联入口标签,出口标签，以形成从入口到出口的标签交换通路LSP。 LDP用四类消息完成标签的分发过程，包括发现消息、会话消息、公布消息、通知消息。 标签分发协议的运行分为四个阶段：发现阶段、会话建立阶段、会话维持阶段和删除阶段。 标签分发的四个阶段 MPLS的工作过程 入口LER按照业务流的服务要求完成： FEC划分 加标记 加标签的过程 转发 去标签 总结 6.2.2 循环控制 标签分配和交换路径建立逐段完成，存在路径建立循环问题。 利用TTL字段降低循环影