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MPLS_中兴培训教材

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数据通信培训教材系列-MPLS技术

数据通信培训教材系列-MPLS技术

网络事业部数据通信产品培训教材系列教材编号:NO.003MPLS多协议标签交换培训教程（内部使用）南京研究所数据产品系统部编写二O O 一年八月说明【内容提要】本教材讲述了数字通信网络技术发展概况，并在此基础上阐述了MPLS的基本结构和原理，包括对MPLS的基本要求，MPLS的基本工作方式，MPLS的核心，选路方法以及标记。

【适用范围】本教材属于中兴通讯股份有限公司网络事业部数据通信产品培训教材系列，为数据通信培训基本教材之一。

适用于公司内部技术培训实用。

【版权说明】著作权属于深圳市中兴通讯股份有限公司所有，未经著作权人同意，不得摘录、复制、翻译、注释、编辑，侵权必究。

深圳市高新技术产业区科技南路中兴通讯A座电话：86-755-6790000传真：86-755-6791999邮政编码：518057公司网址：电子信箱：info@资料策划：中兴南京研究所数据产品系统部版次：2001年8月，第2版目录第一章引论 (4)第二章数字通信网络技术发展概况 (7)2.1同步传递模式STM (7)2.2计算机互连网络IP网 (8)2.3异步传递模式ATM (9)2．4简要分析 (10)第三章多协议标记交换MPLS结构 (12)3．1对MPLS的要求 (13)3．2MPLS基本工作方式 (14)3．2．1 标记调换转发过程 (14)3．2．2 MPLS运行 (16)3．3MPLS使用标记调换转发的优点 (18)3．3．1与常规路由器网相比的优点 (18)3．3．2 与ATM网FR网相比的优点 (20)3．4MPLS网络管理 (20)第四章 MPLS原理 (22)4．1概述 (22)4．2MPLS核心技术 (22)4．2．1 MPLS域 (22)4．2．1．1 转发等价类 FEC (23)4．2．1．2 标记交换路径LSP (24)4．2．1．3 标记交换路由器 LSR上游和下游LSR (25)4．2．2 标记 (25)4．2．2．1 标记 (25)4．2．2．2 标记的捆绑特性 (26) (26)4．2．2．3 上游和下游LSR34．2．2．4 标记分组 (26)4．2．2．5 标记栈 (26)4．2．2．6 标记交换路径 LSP (26)4．2．2．7 标记的有效范围和唯一性 (27)4．2．2．8 标记空间 (28)4．2．2．9 标记栈编码 (28)4．2．2．10 标记编码 (28)4．2．2．11 标记合并 (29)4．2．2．12 ATM上的标记合并 (29)4．2．2．13 FEC聚集 (30)S4．2．3 标记调换转发方法 (30)4．2．3．1 下一跳标记转发（程序）表 NHLFE (31)4．2．3．2 输入标记映射ILM (32)4．2．3．3 FEC-TO-NHLFE的映射FTN (32)4．2．3．4 输出标记缺损 (32)4．2．3．5 有效生命周期TTL (32)4．2．3．6 环路控制 (33)4．2．3．7 标记保留模式 (33)4．2．3．8 隧道和分层 (33)4．2．4 标记分配方法 (35)4．2．4．1 标记指定和分配 (36)4．2．4．2 标记捆绑的属性 (36)4．2．4．3 下游分配和按需下游分配 (36)4．2．4．4 LSP控制方式：按序和独立 (36)4．2．4．5 标记分配协议 LDP (37)4．3MPLS基本选路方法 (37)4．3．1 OSPF协议 (38)4．3．2 BGP-4协议 (39)第一章引论随着因特网的迅猛发展，传统路由器因其固有的局限，已成为制约发展的瓶颈。

培训资料

培训资料

培训内容：MPLS 简介MPLS(Multiprotocol Label Switching, 多协议标记交换)使用标签(Label)进行转发，一个标签是一个短的、长度固定的数值，由报文的头部携带，不含拓扑信息，只有局部意义。

MPLS 包头的结构如下图所示，包含20比特的标签，3比特的EXP(通常用作Cos)，1比特的S，用于标识此标签是否为最底层标签，8比特的TTL。

图 2-1 MPLS 标签MPLS可以看做是一种面向连接的技术。

通过MPLS信令(如LDP，Label Distribute Protocol，标签分配协议)建立好MPLS标记交换通道(Label Switched Path，简称LSP），数据转发时，在网络入口对报文进行分类，根据分类结果选择相应的LSP，打上相应的标签，中间路由器在收到MPLS 报文以后直接根据MPLS报头的标签进行转发，而不用再通过IP报文头的IP地址查找。

在LSP 出口（或倒数第二跳），弹出MPLS标签，还原为IP包。

MPLS VPN是一种基于MPLS技术的IP-VPN，根据PE（Provider Edge）设备是否参与VPN路由处理又细分为二层VPN和三层VPN，一般而言，MPLS/BGP VPN指的是三层VPN。

在MPLS/BGP VPN的模型中，网络由运营商的骨干网与用户的各个Site组成，所谓VPN就是对site集合的划分，一个VPN就对应一个由若干site组成的集合。

如MPLS/BGP VPN的实现如图2-2所示：图 2-2 MPLS/BGP VPN示意图如图所示，MPLS/BGP VPN所包含的基本组件：PE：Provider Edge Router，骨干网边缘路由器，是MPLS L3VPN的主要实现者。

CE：Custom Edge Router，用户网边缘路由器。

P router： Provider Router，骨干网核心路由器，负责MPLS转发。

MPLS基础培训ppt课件

MPLS基础培训ppt课件
手工配置建立，无须信令 L2 switching - 本地CE二层交换 MPLS tunneling - 通过MPLS网络建立二层连接，类似L2 VPN LSP stitching - 将两条LSP粘合为一条LSP 支持的厂家：华为、juniper
精选课件ppt 46
提纲
基本概念和工作原理 流量工程基础 MPLS VPN基础 内容回顾
流量工程的组成部分
精选课件ppt 35
拓扑信息收集
收集网络拓扑信息，包括各链路的约束信息、带宽使用状况 等，形成流量工程数据库（TEDB），以供约束路由计算使 用。
相应协议： • OSPF-TE • ISIS-TE
精选课件ppt 36
约束路由计算—CSPF
根据TEDB信息，计算带约束的最佳路由。 路由计算中，考虑如下约束条件： • 带宽 • 优先级 • 颜色 • 部分明确路由 • 禁止路径
标签操作：swap
ILM->NHLFE
标签操作：pop
标签操作：swap
ILM->NHLFE 分析IP头 分配FEC 映射到下一跳
ILM->NHLFE
入口LER
LSR
LSR
出口LER
• 只在入口节点分析IP头，中间节点使用标签交换，效率高
• QoS易于部署，效率高
• LSR只需知道MPLS域内部路由，无需了解外部路由
命令行/网管
流量工程建模与设计 配置
精选课件ppt 40
提纲
基本概念和工作原理 流量工程基础 MPLS VPN基础 内容回顾
精选课件ppt 41
MPLS/BGP VPN
精选课件ppt 42
MPLS/BGP VPN工作过程
精选课件ppt 43

2024版MSTPMPLSVPN业务培训材料

2024版MSTPMPLSVPN业务培训材料

•MSTP技术基础•MPLS技术概述•MSTP与MPLS VPN融合方案•业务配置与调试技巧目录•网络安全与可靠性保障措施•总结与展望MSTP概念及特点MSTP特点包括：支持多业务接入和处理、高效的带宽利用率、灵活的网络扩展性、完善的网络管理和保护机制等。

MSTP体系结构与工作原理MSTP体系结构包括物理层、数据链路层、网络层和传输层等多个层次，其中数据链路层又包括多个子层，如SDH帧结构子层、映射子层等。

MSTP工作原理主要是通过将不同业务映射到SDH帧结构中，利用SDH的传输和交换能力实现多业务的传送和处理。

同时，MSTP还支持多种保护机制，如路径保护、子网连接保护等，确保网络的高可靠性和可用性。

MSTP设备类型及功能MSTP应用场景分析MSTP应用场景广泛，包括城域网、接入网、企业网等多个领域。

在城域网中，MSTP可以实现多业务的统一承载和管理，提高网络带宽利用率和管理效率；在接入网中，MSTP可以提供灵活的业务接入方式和完善的网络保护机制；在企业网中，MSTP可以满足企业对于数据、语音和视频等多种业务的需求，并提供高可靠性和安全性的网络保障。

控制平面数据平面管理平面030201MPLS 网络体系结构MPLS工作原理及优势工作原理优势MPLS VPN技术简介技术原理MPLS VPN利用MPLS标签栈实现VPN业务的隔离和转发，支持多层次的VPN嵌套。

实现方式通过路由目标（RT）和导出/导入路由策略实现VPN间的路由隔离和互通。

安全性采用访问控制列表（ACL）、加密等技术保障VPN数据的安全性。

MPLS VPN应用场景分析企业网络云服务提供商运营商网络融合方案架构设计融合设备选择网络层次结构选用支持MSTP的设备，如高端路由器和交换机。

接口与协议融合方案实现原理MSTP技术MPLS VPN技术融合实现融合后网络性能优化措施01020304带宽管理QoS保障安全性增强可靠性提升典型案例分析案例一01案例二02案例三030102确定网络拓扑和VLAN…配置交换机基础参数启用MSTP协议配置端口角色和状态验证配置结果030405MSTP业务配置流程确定网络拓扑和VPN 实例规划配置VPN 实例和路由配置MP-BGP 协议验证配置结果启用MPLS 和LDP 协议配置路由器基础参数MPLS VPN 业务配置流程调试过程中常见问题及解决方法端口状态异常MSTP协议异常MPLS LSP隧道建立失败VPN路由信息未正确学习典型故障案例分享案例一案例二案例三加密技术的应用，包括数据传输加密和存储加密，确保数据的机密性和完整性。

MPLSVPN培训教材中文

MPLSVPN培训教材中文
IPSec
IPSec只能工作在IP层，要求乘客协议和承载协议都是IP协议
被封装的原始IP包
新增加的IP头
IPSec头
必须是IP协议
必须是IP协议
IPSec可以对被封装的数据包进行加密和摘要等，以进一步提高数据传输的安全性
MPLS VPN的基本工作模式
在入口边缘路由器为每个包加上MPLS标签，核心路由器根据标签值进行转发，出口边缘路由器再去掉标签，恢复原来的IP包 。
预共享密钥，是指通信双方在配置时手工输入相同的密钥。
Hash_L
+ 路由器名等
本地
Hash
共享 密钥
远端
生成的Hash_L
Hash
=
+ 对端路由器名
Internet
共享 密钥
接收到的Hash_L
数字证书
RSA密钥对，一个是可以向大家公开的公钥，另一个是只有自己知道的私钥。 用公钥加密过的数据只有对应的私钥才能解开，反之亦然。 数字证书中存储了公钥，以及用户名等身份信息。
需要保护的流量流经路由器，触发路由器启动相关的协商过程。 启动IKE (Internet key exchange)阶段1，对通信双方进行身份认证，并在两端之间建立一条安全的通道。 启动IKE阶段2，在上述安全通道上协商IPSec参数。 按协商好的IPSec参数对数据流进行加密、hash等保护。
MPLS网
P1
P2
PE1
PE2
CE1
CE2
10.1.1.1
MPLS标签
10.1.1.1
10.1.1.1
MPLS VPN的特点
MPLS标签位于二层和三层之间
三层包头
MPLS 标签

MPLS承载网培训

MPLS承载网培训

LSP的建立过程
在 MPLS 网络中标签交换路径 LSP 的形成分为三个过程： • 网络启动之后在路由协议（如BGP、OSPF、IS-IS等）的作用下，各个节点建立自己的
路由表
• 根据路由表，各个节点在 LDP 的控制之下建立标签交换转发信息库 LIB • 将入口 LSR 、中间 LSR 和出口 LSR 的输入输出标签互相映射拼接起来后，就构成了
1
47.3 3 2
RA
RB 2
Network: 47.1
3
1 Mapping: 0.40
1 47.1
RC 2
47.2
根据路由表，各个节点在 LDP 的控制之下建立标签交换转发信息库 LIB
第三个过程
Intf Label Dest Intf Label
In In
Out Out
3 0.50 47.1 1 0.40
上海
R2
南 京 R1
新增155M (上海-南京)
张家港 江阴 南通 泰州 太仓 镇江
马鞍山 芜湖 铜陵 池州 安庆
九江
奉节
巫山 巴东
坝河口
荆州 监利 洪湖 城陵矶 邓家口 黄石
承载网设备简介
➢ ZXR10 M6000-16路由器 ➢ ZXR10 8900系列交换机 ➢ ZXR10 5952交换机
ZXR10 M6000-16路由器外观
LSP的建立过程
LSP驱动方式： • 流驱动：收到的报文驱动LSP建立 • 拓扑驱动：拓扑信息（路由）驱动LSP建立 • 应用驱动：应用（如QoS）驱动LSP建立
信令协议，用于在LSR之间分配标签，建立LSP： • LDP ： Label Distribution Protocol, • CR-LDP ：Constrained Route LDP, • RSVP-TE • MP-BGP

MPLSV教材PN培训课本

4
MPLS VPN培训教材
２ MPLS/VPN 模型
2.1 MPLS ＶＰＮ 架构
ＭＰＬＳ ＶＰＮ 架构
ＶＰＮ１ Ｓｉｔｅ１
ＣＥ ＰＥ
Ｓｉｔｅ３ ＣＥ
ＶＰＮ２
服务提供者 骨干网络
ＰＥ
Ｐ
Ｐ
Ｐ
Ｐ
ＶＰＮ２ Ｓｉｔｅ１ ＣＥ
Ｓｉｔｅ２ ＣＥ
ＰＥ
ＶＰＮ１
Ｓｉｔｅ２
ＣＥBiblioteka MPLS/VPN模 型在MPLS VPN的连接模型中，网络由运营商的骨干网与用户的各个Site组成，所 谓VPN就是对site集合的划分，一个VPN就对应一个由若干site组成的集合。 先引入三个概念： w CE（Custom Edge）用户Site中直接与服务提供商相连的边缘设备，一般是
VPN概 述
利用公共网络来构建的私人专用网络称为虚拟私有网络（VPN，Virtual Private Network），用于构建VPN的公共网络包括Internet、帧中继、ATM等。在公共网 络上组建的VPN象企业现有的私有网络一样提供安全性、可靠性和可管理性等。 利用公共网络构建虚拟私有网络给服务提供商和VPN用户都将带来不少的好处。
2
1.2 MPLS 简介
MPLS VPN培训教材
什么是 ＭＰＬＳ
引入标签（Ｌａｂｅｌ）交换概念 将第三层路由技术和第二层交换 技术相结合 在网络中高速，高性能传输数据 的方式 支持多种网络协议 （ＩＰｖ４，ＩＰｖ６，ＩＰｘ．．．） 能在多种数据链路层上实现
VPN概 述
MPLS最初是用来提高路由器的转发速度而提出的一个协议。但是由于MPLS在 流量工程和VPN这两项在目前IP网络中非常关键的技术中的表现， MPLS已日益 成为扩大IP网络规模的重要标准。

MPLS原理与配置


MPLS标签

内部公开▲
通常MPLS包头有32Bit，其中：


20Bit用作标签(Label)
3个Bit的EXP, 协议中没有明确，通常用作COS 1个Bit的S,用于标识是否是栈底，表明MPLS的标签可以嵌套 8个Bit的TTL
0 标签
20 COS
23 24 S TTL
32 32比特
二层头部
LSP的建立过程三—LSP的形成

内部公开▲
将入口 LSR 、中间 LSR 和出口 LSR 的输入输出标签互 相映射拼接起来后，就构成了一条 LSP
Intf Label Dest Intf Label In In Out Out 3 0.50 47.1 1 0.40
3 1 50 47.3 3 IP 47.1.1.1

LSP： Label Switching Path

标签交换通道,一个FEC的数据流，在不同的节点被赋予确定的 标签，数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就是 LSP。
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
MPLS组网

内部公开▲
FEC ：就是一系列有着某些共同属性的数据流集合。这些数据在转 发的过程中被 LSR 以相同的方式处理，正是从转发处理这个角度讲， 这些数据“等价”，具有相同转发处理方式的分组如：
<本文中的所有信息归中兴通讯股份有限公司所有，未经允许，不得外传>
内部公开▲ 内部公开▲
学习内容
• 第一章 MPLS工作原理
第一节 MPLS简介 第二节 MPLS基本概念和术语 第三节 MPLS标签交换路径 第四节 标签分发与管理

MP技术支持培训-MPLS


标签的生成-LDP
有了标签，转发是很简单的事，但是如何生成标签，这部 分被称为LDP（Label Distribution Protocol）标签分发协 议，是一个动态的生成标签的协议。 其实LDP与IP的动态路由协议（例如OSPF）十分相像， 都具备如下的几点要素： •消息(Hello报文） •邻居的自动发现和维护机制 •一套算法，用来根据搜集到的信息计算最终结果。 只不过LDP计算的结果是标签，动态路由是计算路由
PE端的IPSEC-VPN隧道
IPSEC VPN
VPN_A
CE
VPN_A
22.3.0.0
22.1.0.0
VPN_B
CE
PE
P
P PE CE
VPN_B
22.3.0.0
22.1.0.0 CE
P-Network IPSEC VPN
特点： 在PE上为每一个VPN用户建立相应的IPSEC隧道，数据在PE与PE之间传递，公 网中的P设备不知道私网的各种数据信息。 优点： 客户把VPN的创建及维护完全交给服务商，保密性、安全性比较好，网络简 单，维护方便。 缺点： IP地址易发生冲突，不能共享，并且需要使用大量的ACL访问控制策略。在 实际中不一定不具备可行性。
标签交换路径(LSP)
Label In 16 Dest 88.1.1.0 Label Out 17
处站LSR 88.1
LSR
LSP
入站LSR
IP 88.1.1.1
88.1.2.0 IP 88.1.1.1
LSR
出站LSR
LSR
88.1.3.0
报文的第一个标签由入站LSR加上去。报文穿越MPLS网络的路径被限制 在一条LSP中。所有的改变只不过是在每一跳中交换标签栈中的顶部标签。 链路中的LSR将接收到的带标签报文的顶部标签（入站时的标签）交换为 另一个标签（出站时的标签），然后从外出链路将保报文转发出去（一次 查找）。

定制培训教材_第3章_MPLS技术


Label
IP包在打上MPLS包头后还是需要有二层的包头封装。 ATM/FR则分别采用原来包头的VPI/VCI，DLCI做标签
9
MPLS的标签分配协议
MPLS连接可以使静态配置，也可以通过MPLS信令协 议建立标签连接。现有的MPLS标签分配协议有： ❖LDP/CR-LDP ❖RSVP-TE
这些协议可以共存在一个标签交换路由器上。
2
ATM vs IP
ATM ❖固定长度的信元头，可以实现高速硬件交换 ❖面向连接的技术，可以提供良好的QoS保证 ❖选路协议复杂，应用前景暗淡
IP ❖选路具有灵活性，应用到桌面。 ❖逐跳寻址转发（hop-by-hop）,最长前缀匹配，存 在转发瓶颈。
ATM+IP=？
3
培训提纲
MPLS的产生与发展 MPLS实现原理 MPLS现实的价值 MPLS流量工程
InIf InLbl Prefix Out IfOut Lbl 0 30 172.90.38 1 45
InIf InLbl Prefix OutIfOutLbl 0 3 172.90.38 - -
倒数第二跳弹出，Penultimate Hop Popping(PHP)
7
MPLS 包头结构
0
1
2
3Hale Waihona Puke 01234567890123456789012345678901
Nexthop 100.1.1.1 100.1.1.2
20.1.1.1/24
100.1.1.2/24
Nexthop
VPI
100.1.1.1
20
100.1.1.3
10
In If In VPI Out If Out VPI
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3 0,1,2 边缘路由器 0,1,2 0,1,2 4 边缘路由器 0,1,2 5
0,1,2
4
MPLS交换机
多协议标记交换（MPLS） LFIB的表项 MPLS的两个功能部件 入端口 入标记 出标记 地址前缀 出端口 2 6 7 128.50 5 数据包的转发部件
4 •利用简单的标记交换 —固定长度的标记(可以是ATM VPI/VCI) —类似于或就是ATM信元交换 6 8 128.50 5
功能是让LSR实现FEC与标签的绑定，并将这种绑定通知给相邻的LSR，以使各LSR 间对收到的标签绑定达成共识
LDP标记分发协议
MPLS通过LDP协议完成标签的分发主要由下面部 分组成
按时间顺序，LDP的操作主要由下列四个阶段构成： 发现阶段：通过周期性地向相邻LSR发送“Hello”消息， 自动发现LDP对等体； 会话建立和维护：主要完成LSR之间的TCP连接和会话 初始化（各种参数的协商）； 标签交换路径建立与维护：LSR之间为有待传输的FEC进行 标签分配并建立LSP； 会话的撤消：会话保持时间到，则中断会话。
多协议标记交换（MPLS）
MPLS工作过程
1. 利用默认ATM连接构成MPLS网, 即路由器网 2. 利用现有的路由协议(OSPF, RIP)获得路由信息, 建立 路由表 3. 根据路由表, 通过LDP建立标记和目的地映射表 (标记 转发信息库, LFIB) 4. MPLS边缘路由器接收IP包, 并将标记加到包上 5. MPLS交换机根据标记, 对包或信元进行交换 6. MPLS边缘路由器去掉接收IP包上的标记, 发送IP包
对于一个特定的FEC，LSR无须从上游获得标签请求消息即进行标签分配与分发 的方式，称为下游自主标签分配。
对于一个特定的FEC，LSR获得标签请求消息之后才进行标签分配与分发的方式， 称为下游按需标签分配。
具有标签分发邻接关系的上游LSR和下游LSR之间必须对采用哪种标签分发方式 达成一致。
标签分配过程
MPLS和VPN
• VPN就是同过公有网络使专有网络实现互联 • VPN使专有网络通过其互联好象专有网络一样方便 • VPN使专有网络可以使用自己的地址空间 • VPN通过MPLS的LSP实现接入厂商到ISP的VPN互联
VPN
网络模型
CE VPN1 VPN1 PE VPN2 CE VPN2
P VPN1
VPN1 CE CE
AS
PE
V
VPN2
VPN2
VPN
概念
SITE 属于同一个VPN的一个IP系统的集合可以构成一个“Site”，条件是这些系统间有相互的IP 连接，并且它们之间的通信不基于骨干网。通常在地理位置上相近的系统构成一个Site。 CE设备 CE设备通过一条或多条数据链路连接PE以访问服务提供商的网络。CE设备可以是一个 主机或L2交换机，典型的是一个与PE直接相连的IP路由器。CE路由器负责将本地VPN SITE的路由向PE通告 并从PE获得远端VPN路由。
LERe
LERc
MPLS Domain
LERf
FEC传输等价类
属于相同转发等价类的分组在MPLS网络中将获得完全相同的处理。在LDP的标 签绑定（Label binding）过程中，各种转发等价类将对应于不同的标签，在MPLS网 络中，各个节点将通过分组的标签来识别分组所属的转发等价类。
MPLS和Qos/Cos
•MPLS交换路由器(LSR) —对有标记的包或信元进行交换, 也能支持第三层路由功能
LDP标记分发协议
与第三层路由协议结合, 在网络设备间分发标记捆绑信息<标记, 前缀>
标签分发协议LDP是控制标签交换路由器之间交换标签与FEC绑定信息，LSR根据 标签与FEC之间的绑定信息建立和维护LIB。
两个使用标签分发协议交换FEC/标签绑定的LSR就称为“LDP Peer”。LDP的主要
标签保持方式
分为两种：自由标签保留方式和保守标签保留方式
对于特定的一个FEC，LSR Ru可以或已经收到了来自LSR Rd的标签绑定， 当Rd不是Ru的下一跳时，如果Ru保存该绑定，则称Ru使用的是自由标签 保持方式；如果Ru丢弃该绑定，则称Ru使用的是保守标签保持方式。
路由选择
路由选择是特定FEC选择LSP的一种方法。MPLS体系结构支持两种路由选择方法： (1)逐跳选路；(2)显式选路。 逐跳选路允许每个节点独立（基于路由）的为每个FEC选择下一跳点。 显式选路LSP中，每个LSR不能独立地选择下一跳，而是由LSP的入 口或出口的单个LSR规定几种或所有位于LSP中的LSR。若单个LSR规定整 个LSP中的所有LSR，则LSP是“严格”显式路由。若单个LSR只规定LSP中 的某些LSR，则LSP是“松散”显式路由。显式路由LSP中LSR的顺序可以通 过配置进行选择,显式路由对策略路由或流量工程都有用。
Ingress LERa LSP LSRy LERd LDP
MPLS Domain
Egress
LERb
LSRx LERc
LSRz
LERe
LDP LERf
多协议标记交换（MPLS）
•MPLS边缘交换路由器(LER) —将标记加到包上,主要完成连接MPLS域和非MPLS域以
及不同MPLS域的功能，并实现对业务进行分类、分发 标签、剥去标签等
LDP标记分发协议
FEC/标签绑定与分发
FEC传输等价类
• FEC - 具有相同转发处理方式的分组 – 具有同一地址前缀的单播包 – 具有相同目的地址的组播包 – 具有相同的服务等级等
Ingress
LERa
LERb
FECp+q LSP LSRx LSRy
FECp
LERd
FECq
LSRz
Egress
PE路由器 PE负责维护VPN路由信息。每一用户连接（如FR VPC，ATM PVC和VLAN）都被映射到 一特定的VRF，这样使PE的端口与一个VRF转发表关联。(每一个和PE相连的节点都和 其中的一个转发表相关联) PE从CE学习了本地路由之后通过路由协议与其它PE交换VPN路由信息，最终利用MPLS将 VPN数据在提供商的网络中转发，而此时可将ingress PE/egress PE的作用看作相应 的ingress LSR/egress LSR。
路由器分析包含在每个分组头中的信息，然后解析分
组头、提取目的地址、查询路由表、决定下一跳地址、
计算头校验、减TTL。而MPLS只是根据标签进行转
发
MPLS的能力
提供明确路由技术(CR_LDP),因此在此基础上提供
了对Qos、流量工程的强大支持
提供了灵活的转发机制，因为IP是映射在
FEC(Forwarding Equivalence Class )上的，根据不同的映射策 略可以提供对不同业务的支持，特别是对新业务的支 持 可方便的提供VPN功能
多协议标记交换（MPLS）
MPLS是对传统路由器加专线组网技术的改进
•用标记分配协议 (LDP)替代ATM信令协议来实现面向连接 功能 •在数据通信过程中, 中间的 MPLS交换机根据转发信息库 (FIB) 只做信元交换功能
——去掉传统路由器网中逐跳寻址的弊端, 减少时延和时延, 有利于支持 实时业务
•将不同业务流划分为转发等效类 (FEC)
——利用 ATM QoS来解决 IP QoS的问题
MPLS的能力
MPLS协议是构建在传统路由协议基础上的 (RIP2/OSPF/BGP4)继承了传统路由协议的柔韧强健
可运行在大多数网络上(ATM、FR、以太)
支持高带宽高速率的IP转发，因为在传统的路由中
P路由器 骨干网路由转发路由器。P路由器用来维护通达PE的路由并用作MPLS LSR转发 PE间的VPN数据。
ATM-MPLS VPN的工作过程
1. 用户端的路由器（CE）首先通过静态路由或BGP将用户网络中的路 由信息通知提供商路由器（PE），同时在PE之间采用扩展的BGP-4协 议传送VPN-IPv4的信息以及相应的标记（VPN的标记，以下简称为内 层标记，而在PE与P路由器之间通过路由协议相互学习路由信息，采用 LDP协议进行路由信息与标记（骨干网络中的标记，以下称为外层标记 ）的绑定。到此时，CE，PE以及P路由器中基本的网络拓扑以及路由 信息已经形成。PE路由器拥有了骨干网络的路由信息R-LSP)可以进行网络的负荷调节，如上页示。当网络发生拥塞或 预测到拥塞时，后续发出的数据分组可以利用约束路由的办法，从网络其它部分 进行传输，以避开发生拥塞的节点。基于约束路由还可以实现流量工程。 显示路由是约束路由中的一个普通子集
CR-LSP
抢占
CR-LDP将描述路由的每个跳上所需的资源，如果不能找到具有足够资源的路 由，可以对现存路径进行再次计算，以便重新分配资源，这就是路由抢占。 高的优先级表示在资源不足时，该路径更容易抢占其它路径的资源。优先级取 值范围为0~7，值0最高优先级，值7为最低优先级。 路由锁定 路由锁定适用于松散路由的LSP的各个阶段，如果它不希望改变由LSP所 使用的路径，则可以使用路由固定来建立CR-LDP，即使此时在沿着松散路由 LSP的某些部分上，存在更好的下一跳。
MPLS
的 业 务 原 理
MPLS的起源
MPLS是吸取了众多厂家IP交换协议基础上综合而 成
–IP Switching (Ipsilon) –Tag Switching (Cisco) –Aggregate RouteBased IP Switching (IBM) –Cell Switch Router (Toshiba) –IP Navigator (Ascend)
• 通过把IP包影射到Fec,Fec影射到标签，标签映射到ATM 的VPI/VCI MPSL提供了一种Qos/Cos保证的可能。
• 通过提供以约束路由（CR_LDP)为基础的机制MPLS提 供了完成Qos/Cos保证的手段