MPLS&Diff-Serv模型的网络QoS

MPLS学习要点记录⼀.MPLS原理简介1. MPLS(Multiprotocol Label Switching)——多协议标签交换Multiprotocol（多协议）是指MPLS 能够承载多种⽹络层协议，MPLS通常处于⽹络模型的⼆层和三层之间。

MPLS⽹络内部只检测MPLS标签，不检测IP头部。

⼆层头部MPLS标签IP头部数据MPLS标签：20bit Lable 3bit Exp 1bit S 8bit TTL20bit⽤作标签（Label），范围0～1048575，0～15为系统使⽤；3个bit的EXP，协议中没有明确规定，⽬前被⽤于QoS；1个bit的S,⽤于标识是否是栈底，S-bit为1标明该标签为栈底；8个bit的TTL，作⽤和IP报⽂头中TTL相同，⽣存周期。

MPLS标签可⽀持多层嵌套，转发⽤外部标签，内部标签⽤于指派业务等2. 标签堆栈外部标签内部标签内部标签IP包头MPLS分组上可以承载⼀系列按照“后进先出”⽅式组织起来的标签，这种数据结构称做标签栈，从栈顶开始处理标签（数据链路层协议头后的第⼀个MPLS头就是栈顶）。

若⼀个分组的标签栈深度为m，则位于栈底的标签为1级标签，位于栈顶的标签为m 级标签。

未打标签的分组可看作标签栈为空（即标签栈深度为零）的分组。

S-bit 通过0或1来标明下⼀个头部为MPLS的头部还是IP头部。

接收MPLS报⽂的路由器只使⽤最外层的标签进⾏转发。

3. MPLS⽹络●LSR：Label Switch Router 标签替换转发数据●LER：Label Edge Router 标签插⼊删除和转发●LSP：Label Switch Path MPLS隧道LER：在LER中，MPLS使⽤了转发等价类(FEC)的概念来将输⼊的数据流映射到⼀条LSP上。

简单地说，FEC就是定义了⼀组沿着同⼀条路径、有相同处理过程的数据包。

这就意味着所有FEC相同的包都可以映射到同⼀个标记中。

MPLS的工作原理1. 简介多协议标签交换（Multiprotocol Label Switching，MPLS）是一种基于标签的转发技术，它将数据包与特定的标签关联，并使用这些标签来进行高效的路由和转发。

MPLS在传输层和网络层之间提供了一种灵活、可靠和高效的网络传输机制。

MPLS最初是为了解决传统IP路由协议（如OSPF、BGP）在大规模网络中存在的性能问题而设计的。

它通过引入标签来替代传统IP路由中的长地址，从而降低了路由表的大小和复杂度，提高了路由查找和转发速度。

本文将详细解释MPLS的工作原理，包括标签分配与交换、数据包转发以及MPLS VPN等方面。

2. 标签分配与交换在MPLS网络中，每个数据包都会被赋予一个唯一的标签。

这个标签是在源节点上分配并与该数据包关联的，在整个路径上保持不变，直到到达目标节点。

下面是标签分配与交换的基本原理：2.1 标签分配当一个数据包进入MPLS域时，源节点会为该数据包分配一个新的标签。

这个标签可以基于源节点的本地路由表进行分配，也可以通过与其他节点交换信息来获得。

2.2 标签交换一旦数据包被赋予了标签，它将会在MPLS网络中被交换。

每个MPLS节点都会根据数据包的标签来决定下一跳的出接口，并将该标签附加到转发的数据包上。

2.3 标签堆栈在MPLS网络中，一个数据包可能会经过多个节点。

为了跟踪数据包的路径，每个节点都会维护一个称为”标签堆栈”（Label Stack）的结构。

标签堆栈按照LIFO （后进先出）的顺序存储标签，并在每个节点上进行压入和弹出操作。

3. 数据包转发MPLS使用基于标签的转发机制来实现快速而高效的数据传输。

下面是数据包转发的基本原理：3.1 标记交换路径当一个数据包进入MPLS网络时，源节点会为该数据包选择一条适当的路径，并将这条路径上每个节点的标识信息写入到数据包中。

这些标识信息用于指导后续路由器对该数据包进行处理和转发。

3.2 标记查找与转发当一个数据包到达一个MPLS节点时，它会根据数据包的标签来查找下一跳的出接口。

介绍MPLS协议的基本概念和作用MPLS（Multiprotocol Label Switching）协议是一种用于高效转发数据包的网络协议。

它基于标签交换技术，可以在网络中快速和可靠地传输数据，并提供了更好的性能和服务质量。

MPLS的基本概念MPLS协议采用了标签（Label）的概念，用于对数据包进行标记和转发。

每个数据包都被附加一个标签，这个标签包含了转发数据包所需的信息。

相比传统的IP路由协议，MPLS通过标签交换实现了更快的转发速度和更灵活的路由控制。

MPLS的标签由较短的固定长度字段组成，通常为20位，其中包括标签值、实验位、时间戳等信息。

通过在数据包中添加标签，MPLS可以在网络中快速进行数据包的转发，而无需每个路由器都对整个IP头进行解析和查找。

MPLS的作用MPLS协议在现代网络中发挥着重要的作用，具有以下几个方面的作用：1.增强网络性能和扩展性：MPLS通过标签交换技术实现了快速转发和灵活的路由控制，可以提高网络的传输效率和扩展性，减少了路由器的负担和数据包的延迟。

2.支持多协议传输：MPLS是一种多协议的转发技术，可以同时支持IP、以太网和其他协议的数据传输，使不同类型的网络能够互相通信和交互。

3.提供服务质量（QoS）支持：MPLS可以根据标签对数据包进行分类和优先处理，实现对网络流量的管理和控制。

通过为不同的数据流分配不同的服务质量等级，MPLS可以满足对延迟、带宽和可靠性有不同要求的应用需求。

4.支持虚拟专用网络（VPN）：MPLS可以用于构建虚拟专用网络，通过在数据包中添加不同的标签来实现不同VPN之间的隔离和安全传输。

这种方式可以在公共网络上创建私密的虚拟网络，为企业和组织提供安全可靠的数据传输环境。

综上所述，MPLS协议通过标签交换技术提供了更高效、灵活和可靠的数据传输方式，为现代网络提供了改进性能、支持多协议和实现服务质量控制的解决方案。

解释MPLS标签交换和转发的原理MPLS（Multiprotocol Label Switching）标签交换和转发是MPLS协议的核心机制，它通过标签的添加、转发和删除来实现数据包的快速转发和灵活路由控制。

mpls名词解释
MPLS是Multiprotocol Label Switching的缩写，它是一种基于数据包转发的技术，用于在网络中高效地传输数据。

MPLS通过为数据包添加标签（label）来实现数据的快速转发，这些标签在网络中的路由器上进行处理，而不需要对数据包的IP地址进行复杂的查找和分析。

MPLS可以提高网络的传输效率和可靠性，同时也支持不同的网络协议，如IP、以太网等，因此被广泛应用于现代的网络架构中。

从技术角度来看，MPLS通过在数据包头部添加标签，然后在网络中的MPLS路由器上根据这些标签进行转发，从而实现了快速的数据传输。

这种基于标签的转发方式可以提高网络的传输速度和可靠性，同时也支持灵活的流量工程和服务质量控制。

从应用角度来看，MPLS在企业网络、服务提供商网络以及数据中心网络中都得到了广泛的应用。

在企业网络中，MPLS可以用于构建虚拟专用网络（VPN），实现不同办公地点之间的安全连接；在服务提供商网络中，MPLS可以用于提供数据、语音和视频等多种业务的传输服务；在数据中心网络中，MPLS可以用于构建高性能的数据传输和流量管理。

总之，MPLS作为一种高效的数据传输技术，在现代网络中发挥着重要作用，它不仅提高了网络的性能和可靠性，也为各种应用场景提供了灵活的解决方案。

MPLS是什么MPLS（Multi-Propocol Label Switching）即多协议标记交换。

MPLS属于第三代网络架构，是新一代的IP高速骨干网络交换标准，由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。

MPLS是集成式的IP Over ATM技术，即在Frame Relay及ATM Switch上结合路由功能，数据包通过虚拟电路来传送，只须在OSI第二层（数据链结层）执行硬件式交换（取代第三层（网络层）软件式routing），它整合了IP选径与第二层标记交换为单一的系统，因此可以解决Internet路由的问题，使数据包传送的延迟时间减短，增加网络传输的速度，更适合多媒体讯息的传送。

因此，MPLS最大技术特色为可以指定数据包传送的先后顺序。

MPLS 使用标记交换（Label Switching），网络路由器只需要判别标记后即可进行转送处理。

MPLS的运作原理是提供每个IP数据包一个标记，并由此决定数据包的路径以及优先级。

与MPLS兼容的路由器（Router），在将数据包转送到其路径前，仅读取数据包标记，无须读取每个数据包的IP地址以及标头（因此网络速度便会加快），然后将所传送的数据包置于Frame Relay或ATM的虚拟电路上，并迅速将数据包传送至终点的路由器，进而减少数据包的延迟，同时由Frame Relay及ATM交换器所提供的QoS（Quality of Service）对所传送的数据包加以分级，因而大幅提升网络服务品质提供更多样化的服务。

MPLSVPN 介绍概述Internet在近些年中的爆炸性增长，为Internet服务提供商(ISP)提供了巨大的商业机会，同时也对其骨干网络提出了更高的要求，人们希望IP网络不仅能够提供E-Mail、上网等服务，还能够提供宽带、实时性业务。

mpls面试中会提到的问题MPLS面试中常见的问题MPLS（Multiprotocol Label Switching）是一种基于标签交换技术的数据传输协议，常被用于提高网络传输效率和可靠性。

在MPLS面试中，面试官通常会提出一些与MPLS相关的问题来评估面试者的理解和经验。

本文将介绍一些常见的MPLS面试问题，并给出相应的回答。

问题1：什么是MPLS？回答：MPLS是一种基于标签交换技术的数据传输协议。

它通过为数据包添加标签，将数据包从源节点传输到目的节点。

这些标签用于指导数据包在网络中的转发路径，从而提高数据传输的效率和可靠性。

问题2：MPLS的优点是什么？回答：MPLS具有以下几个优点：- 提高网络传输效率：MPLS通过标签交换技术，避免了传统IP路由的复杂性，提高了数据传输的效率。

- 支持多种网络协议：MPLS可以支持多种网络协议，如IP、以太网、ATM等，使得不同类型的网络可以互相交互。

- 提供灵活的服务质量（QoS）支持：MPLS可以根据不同的应用需求，提供不同的服务质量保证，如带宽保证、延迟敏感等。

- 支持虚拟专网（VPN）：MPLS可以通过虚拟专网技术，实现不同用户之间的隔离和安全通信。

问题3：MPLS的工作原理是什么？回答：MPLS的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 标签分发：在数据包进入MPLS网络时，源节点会为该数据包添加一个标签。

这个标签包含了关于数据包的转发信息，如下一跳的地址。

2. 标签交换：在MPLS网络中，每个节点都维护了一个标签交换表（Label Switching Table），用于存储标签与转发信息的映射关系。

当数据包经过一个节点时，节点会根据标签交换表将标签替换成新的标签，并将数据包转发到下一跳。

3. 标签转发：数据包在MPLS网络中通过一系列的节点进行转发，每个节点都根据标签交换表将数据包转发到正确的下一跳。

这样，数据包可以按照预先定义好的路径进行转发，提高了网络的传输效率和可靠性。

MPLS技术基本原理什么是MPLS？--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，它为网络数据流量提供了目标、路由、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。

MPLS 独立于第二和第三层协议，诸如 ATM 和 IP。

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（OSPF）等等。

什么是MPLS？MPLS是一个可以在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。

这一技术结合了第二层的交换和第三层路由的特点，将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来。

第三层的路由在网络的边缘实施，而在MPLS的网络核心采用第二层交换。

MPLS通过在每一个节点的标签交换来实现包的转发。

它不改变现有的路由协议，并可以在多种第二层的物理媒质上实施，目前有ATM、FR(帧中继)、Ethernet以及PPP等媒质。

通过MPLS，第三层的路由可以得到第二层技术的很好补充，充分发挥第二层良好的流量设计管理以及第三层 “Hop-By-Hop（逐跳寻径）”路由的灵活性，以实现端到端的QoS保证。

让我们来打一个比方。

最简单的无外乎我们日常的走路。

我们从A地走到B地的方法大体有三种:一种是大概朝着一个方向走，直到走到了为止，就像我们所熟知的“南辕北辙”的故事；另外一种方式却截然相反，就是每过一个街区就问一次路，“我要去B地，下一步怎么走？”，就像我们去一个陌生的地方，生怕走错了路会遇到危险；最后一种情况就是在出发前就查好地图，知道如何才能到达B地，“朝东走5个街区，再向右转第6个街区就是”。

这三种情况如果和我们的包传输方式关联的话，不难想像分别是广播、逐跳寻径以及源路由。

当然，如果我们是跟在向导后面走，就会存在第四种走法。

向导可以在走过的路上做好标记，你只要沿着标记的指示走就可以了。

第十二章MPLS技术12.1 MPLS介绍MPLS（Multiprotocol Label Switching）是多协议标签交换的简称，它用短而定长的标签来封装网络层分组。

MPLS从各种链路层（如PPP、ATM、帧中继、以太网等）得到链路层服务，又为网络层提供面向连接的服务。

MPLS能从IP路由协议和控制协议中得到支持，同时，还支持基于策略的约束路由，它路由功能强大、灵活，可以满足各种新应用对网络的要求。

这种技术起源于IPv4，但其核心技术可扩展到多种网络协议（IPv6、IPX 等）。

MPLS最初是为提高路由器的转发速度而提出一个协议，但是，它的用途已不仅仅局限于此，而是广泛地应用于流量工程（Traffic Engineering）、VPN、QoS等方面，从而日益成为大规模IP网络的重要标准，现在H3C系列交换机和路由器产品上已经实现MPLS 特性。

12.2 技术应用背景Internet在近些年中的爆炸性增长为Internet服务提供商（ISP）提供了巨大的商业机会，同时也对其骨干网络提出了更高的要求。

人们希望IP网络不仅能够提供E- Mail上网等服务，还能够提供宽带实时性业务。

ATM曾经是被普遍看好的能够提供多种业务的交换技术，但是由于实际的网络中人们已经普遍采用IP技术，纯ATM网络已经不可能，现有ATM的使用也一般都是用来用来承载IP。

如此人们就希望IP也能提供一些ATM一样多种类型的服务。

MPLS Multiprotocol Label Switch多协议标签交换就是在这种背景下产生的一种技术。

它吸收了ATM的VPI/VCI交换的一些思想，无缝地集成了IP路由技术的灵活性和2层交换的简捷性，在面向无连接的IP网络中增加了MPLS这种面向连接的属性，通过采用MPLS建立虚连接的方法为IP网增加了一些管理和运营的手段。

MPLS的最早原型是90年代中期由Ipsilon公司率先推出的IP Switching协议，其目的主要是解决ATM交换机如何更好地支持IP。