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1.1?MPLS概述
MPLS(MultiprotocolLabelSwitching)最初是用来提高路由器的转发速度而提出的一个协议,但由于其在流量工程(TrafficEngineering)和VPN(VirtualPrivateNetwork)这两项目前在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协议的关键是引入了标签(Label)的概念。它是一种短的易于处理的、不包含拓扑信息、只具有局部意义的信息内容。在MPLS网络中,IP包在进入第一个MPLS设备时,MPLS边缘路由器就用这些标签封装起来,MPLS边缘路由器分析IP包的内容并且为这些IP包选择合适的标签。相对于传统的IP路由分析,MPLS不仅分析IP包头中的目的地址信息,它还分析IP包头中的其他信息,如TOS等;之后所有MPLS网络中的节点都是依据这个简短标签来作为转发判决依据。当该IP包最终离开MPLS网络时,标签被边缘路由器分离。
1.2?MPLS原理
如图1-1所示,MPLS网络的基本构成单元是标签交换路由器LSR(LabelSwitchingRouter),由LSR构成的网络叫做MPLS域。位于MPLS域边缘和其它用户网络相连的LSR称为边缘LSR(LER,LabeledEdgeRouter),位于区域内部的LSR则称为核心LSR。标签分组沿着由一系列LSR构成的标签交换路径LSP(LabelSwitchedPath)传送,其中入口LSR叫Ingress,出口LSR叫Egress。
图1-1MPLS基本原理
1.2.1?基本概念
首先介绍几个MPLS中特有的基本概念。
1.标签及其结构
标签(label)是一个短的、长度固定的数值,由报文的头部所携带,不包含拓扑信息,只具有局部意义。标签同ATM的VPI/VCI以及FrameRelay的DLCI类似,是一种连接的标识符。如果链路层协议具有标签域,如ATM的VPI/VCI和FrameRelay的DLCI,则标签封装在这些域中;如果不支持,则标签封装在链路层和IP层之间的一个垫层中。这样,标签能够被任意的链路层所支持。
标签的封装结构如图1-2所示,它位于链路层包头和网络层分组之间,长度为4个字节。标签共有4个域:
图1-2标签的封装结构
Label:标签值字段,长度为20bits,用于转发的指针。Exp:3bits,保留,用于试验。
S:1bit,MPLS支持标签的分层结构,即多重标签。值为1时表明为最底层标签。
TTL:8bits,和IP分组中的TTL意义相同。2.等价转发类
转发等价类(FEC——ForwardingEquivalenceClass)是在网络中遵循相同转发路径的报文的集合。例如,在传统的最长匹配算法的IP转发中,到同一个目的地址的所有报文是一个转发等价类。实际上,转发等价类的划分方式是非常灵活的,可以是源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型、VPN等信息的任意组合。在MPLS中,一个标签标识了一个转发等价类。3.标签交换路径
一个转发等价类在MPLS网络中走过的路径称为标签交换路径(LSP——
LabelSwitchedPath。LSP