MPLS基本原理培训胶片A

MPLS基本原理培训胶片A本课程主要介绍MPLS协议原理以及标签的转发和分配，最后介绍LDP标签分发协议。前言学习完此课程，您将会：掌握MPLS产生背景掌握MPLS基本概念和原理掌握标签的转发和分配掌握LDP协议原理目标内容介绍第1章MPLS简介第2章标签与标签栈第3章标签的转发和分配第4章LDP的简介MPLSMPLS——Multi-ProtocolLabelSwitchingMulti-Protocol 支持多种三层协议，如IP、IPv6、IPX、SNA等LabelSwitching 给报文打上标签，以标签交换取代IP转发起源：为了将IP与ATM结合面向无连接的控制平面面向无连接的转发平面IP面向连接的控制平面面向连接的转发平面ATM面向无连接的控制平面面向连接的转发平面MPLS传统IP转发每一跳分析IP头，效率低QoS难于部署，而且效率低所有路由器都要知道整个网络的所有路由分析IP头映射到下一跳分析IP头映射到下一跳分析IP头映射到下一跳ATM的交换过程面向连接，有N2问题靠链路层选路，基于VPI/VCI或标签业务质量有保证，可保证实时业务虚通路连接(VCC)虚通道连接(VPC)VP

交换VC

交换VC

交换NNINNIVPI=2

VCI=44VPI=1

VCI=1VPI=26

VCI=44VPI=20

VCI=30UNIUNI结合ATM与IP优点的技术Layer3路由--可伸缩性和灵活性Layer2交换--高可靠性和流量工程管理+XR=XRouterATMswitchMPLSRouterMPLS——多协议标签交换MPLS基本概念LSR：LabelSwitchRouterLER：LabelEdgeRouterLSP：LabelSwitchPathLERLERLERLERLSRLSRLSRMPLS域IPMPLSLSPMPLS基本工作过程CoreLSRIPIPL1IPL2IPL3IP传统IP转发传统IP转发标签转发边缘LSR边缘LSRMPLS的优点以短的、固定长度的标签代替IP头作为转发依据，提高转发速度IP与ATM更好地结合提供增值业务，同时不损害效率：VPN流量工程QOS内容介绍第1章MPLS简介第2章标签与标签栈第3章标签的转发和分配第4章LDP的简介MPLS封装格式与标签ATM和FR的MPLS封装有两种：shim封装：与其他链路层类似信元模式：直接利用VC（ATM是VPI/VCI，FR是DLCI）作为标签以太网报头/PPP报头Lable三层数据以太网/SONET/SDH分组ATM报头Lable三层数据帧模式ATM分组信元模式的ATM分组VPI/VCI三层数据标签栈理论上，标签栈可以无限嵌套，从而提供无限的业务支持能力。这是MPLS技术最大的魅力所在。内容介绍第1章MPLS简介第2章标签与标签栈第3章标签的转发和分配第4章LDP的简介标签转发基本概念FEC（ForwardingEquivalenceClass）：将具有相同特性的报文导入到同一条LSPNHLFE（NextHopLabelForwardingEntry）：描述标签操作下一跳标签操作类型：push/pop/swap/null链路层封装类型等FTN（FECtoNHLFE）：将FEC映射到NHLFEILM（IncomingLabelMap）：将MPLS标签映射到NHLFE标签转发传统路由协议和标签分发协(LDP)一起，在各个LSR中为有业务需求的FEC建立路由表和标签映射表(FEC-Label映射),即成功建立LSP。Ingress接收分组，判定分组所属的FEC，给分组加上LabelA:…加上标签L1E1B10.0.1.0/24其他标签操作发送接口下一跳NHLFEFEC分析IP头FEC绑定LSPFTN->NHLFEILM->NHLFEILM->NHLFE分析IP头映射到下一跳ILM->NHLFE标签操作：push标签操作：swap标签操作：swap标签操作：popLSR出口LER入口LERLSRABCD标签转发在MPLS域中只依据标签和标签转发表通过转发单元进行转发…去掉原来的标签，加上标签L2E0CL1其他标签操作发送接口下一跳NHLFE入标签B，C:标签操作：pop分析IP头FEC绑定LSPFTN->NHLFEILM->NHLFEILM->NHLFE分析IP头映射到下一跳ILM->NHLFE标签操作：push标签操作：swap标签操作：swap入口LERLSRLSRABCD标签转发Egress将标签去掉，继续转发…去掉标签DL2其他标签操作发送接口下一跳NHLFE入标签D:分析IP头FEC绑定LSPFTN->NHLFEILM->NHLFEILM->NHLFE分析IP头映射到下一跳ILM->NHLFE标签操作：push标签操作：swap标签操作：swap标签操作：pop入口LERLSRLSRABCD倒数第二跳弹出(PHP)在最后一跳，最外层的标签已经没有意义，因此可以在倒数第二跳将标签弹出，减少最后一跳的负担。如果只有一层标签，则最后一跳直接进行IP转发；否则，对内层标签做标签转发。分析IP头映射到下一跳标签操作：pop分析IP头FEC绑定LSPFTN->NHLFEILM->NHLFEILM->NHLFE标签操作：push标签操作：swap入口LERLSRLSR出口LERLSP的建立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:LabelDistributionProtocol,CR-LDP:ConstrainedRouteLDP，RSVP-TE：MP-BGP:PIM:标签分配和管理标签分配模式DoD:downstream-on-demandDU:downstreamunsolicited标签控制模式有序独立标签保持方式保守模式自由模式标签分发模式：DoD上游LSR向下游LSR发送标签请求消息（包含FEC的描述信息）下游LSR为此FEC分配标签，并将绑定的标签通过标签映射消息反馈给上游LSR路由触发请求到目的地址171.68.10/24的标签请求到目的地址171.68.1.0/24的标签请求到目的地址171.68.10/24的标签请求到目的地址171.68.1.0/24的标签分配到的标签为20分配到的标签为20分配到的标签为18分配到的标签为18LSR1LSR2LSR3上游下游171.68.1.0/24171.68.4.0/24标签分发模式：DU下游LSR在LDP会话建立成功，主动向其上游LSR发布标签映射消息上游路由器保存标签，存放到标签映射表中路由触发上游下游171.68.1.0/24到171.68.10/24可以使用标签20到171.68.1.0/24可以使用标签20171.68.4.0/24到171.68.10/24可以使用标签18到171.68.1.0/24可以使用标签18标签控制模式：有序只有收到它的下游返回的标签映射消息后才向其上游发送标签映射消息上游下游标签请求标签请求标签请求标签映射标签映射标签映射标签控制模式：独立不管有没有收到它的下游返回的标签映射消息都立即向其上游发送标签映射消息上游下游标签请求标签请求标签请求标签映射标签映射标签映射标签保持方式－保守保守方式（Conservativeretentionmode）只保留来自下一跳邻居的标签，丢弃所有非下一跳邻居发来的标签。优点：节省内存和标签空间。缺点：当IP路由收敛、下一跳改变时LSP收敛慢LSR3LSR1LSR2LSR4LSR5172.16.2/24mappinglabel20mappinglabel30mappinglabel17mappinglabel16不是到172.16.2/24的下一跳邻居发来的标签，丢弃标签保持方式－自由自由方式（Liberalretentionmode）保留来自邻居的所有发送来的标签优点：当IP路由收敛、下一跳改变时减少了lsp收敛时间缺点：需要更多的内存和标签空间。LSR3LSR1LSR2LSR4LSR5172.16.2/24mappinglabel20mappinglabel30mappinglabel17mappinglabel16不是到172.16.2/24的下一跳邻居发来的标签，保留以后使用常见搭配1：DoD+有序+保守比较容易控制标签的使用和LSP的建立上游下游常见搭配2：DU+有序+自由浪费标签资源会建立一些无用的LSPLSP的建立迅速、可靠上游下游标签转发表INinterfaceINlablePrefix/MASKOUTinterface(nexthop)OUTlableSerial05010.1.1.0/24Eth0（3.3.3.3）80Serial15110.1.1.0/24Eth0（3.3.3.3）80Serial16270.1.2.0/24Eth0（3.3.3.3）52Serial15220.1.2.0/24Eth1（4.4.4.4）52Serial27730.1.2.0/24Serial3（5.5.5.5)3（pop）标签转发表中的IN和OUT，是相对于标签转发而言，不是相对于标签分配的IN和OUT：入标签是我分给别人的，出标签是别人分给我的我分配的标签是给别人用的，我不会添加到报文中问题对于一台设备的标签转发表来说：所有的入标签()对于相同的路由（下一跳也相同），出标签()对于不同的路由（但下一跳相同），出标签()对于不同的路由（下一跳也不同），出标签()对于同一条路由，入标签和出标签()A一定不同B一定相同C可能相同LSP环路检测在MPLS域中建立LSP也要防止路径循环。防止LSP的路径循环有两种方式：最大跳数方式路径向量方式内容介绍第1章MPLS简介第2章标签与标签栈第3章标签的转发和分配第4章LDP的简介LDP的基本概念LDP是一个动态的生成标签的协议,与动态路由协议（如OSPF）十分相像，都具备如下的几大要素：报文（或者叫消息）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。前者计算的结果是标签，后者是路由主要功能：发布Label－FEC映射建立与维护标签交换路径LDP使用TCP的传输服务LDP的消息类型在LDP协议中，存在4种LDP消息：发现（Discovery）消息用于通告和维护网络中LSR的存在。会话（Session）消息用于建立，维护和结束LDP对等实体之间的会话连接。通告（Advertisement）消息用于创建、改变和删除特定FEC-标签绑定。通知（Notification）消息用于提供消息通告和差错通知。邻居发现：通过互发hello报文(UDP/prot:646/IP:224.0.0.2）建立TCP连接：由