mpls标签讲解
思科CiscoMPLS多协议标签交换原理与配置操作详解
思科CiscoMPLS多协议标签交换原理与配置操作详解本⽂讲述了思科Cisco MPLS多协议标签交换原理与配置操作。
分享给⼤家供⼤家参考，具体如下：⼀、MPLS：多协议标签交换1.1 IP数据转发⽅式1.2 标签交换与传统数据包交换对⽐1.3 MPLS的主要应⽤场景1.4 控制层⾯和数据层⾯1.5 MPLS模式1.6 MPLS术语⼆、MPLS的数据包格式三、标签分发协议3.1 标签分发时的注意点四、MPLS的⼯作过程4.1 倒数第⼆跳弹出（次末跳弹出）五、MPLS配置5.1 配置步骤⼀、MPLS：多协议标签交换⽀持多种⽹络层协议，协议（3层）⽆关性，也叫2.5层协议基于标签交换进⾏数据转发1.1 IP数据转发⽅式进程转发：每个数据包过来查找路由（与操作--->最长匹配---->递归查找），也叫基于数据包的转发快速转发：每个流量中的第⼀个数据包进⾏路由查找，后续数据基于第⼀个数据包的缓存转发，⼀次路由、多次交换，也叫基于缓存的转发（区分源IP、⽬的IP、源端⼝、⽬的端⼝、协议号）CEF：cisco私有，特快交换，所有数据包⽆需查看路由转发，直接查看CEF（FIB）表进⾏转发，该表项是⾃动适应路由表，也叫基于拓扑的转发⽅式；⽆需路由、直接交换，将路由表变为FIB表（递归完成后的表，⽬标对接⼝），ARP表变为ADJ表（接⼝+MAC），这两张表均为⼆进制表，可以被硬件直接编译，基于FIB+ADJ的综合表进⾏转发1.2 标签交换与传统数据包交换对⽐标签交换转发效率优于传统数据包交换（已不明显）MPLS⽀持MPLS VPN，⽀持MPLS TE。
1.3 MPLS的主要应⽤场景解决BGP的路由⿊洞问题MPLS VPNMPLS TE（流量⼯程）使⽤MPLS的前提是设置均基于CEF⼯作，还要保证IGP收敛。
启动CEF后，表格可以被ASIC（硬件芯⽚）直接调⽤CEF解决了递归的问题，便于MPLS⽣成标签转发表格CEF⼯作后⽣成FIB表，只有FIB可以存储标签表1.4 控制层⾯和数据层⾯控制层⾯：通过IGP或EGP交互路由条⽬，⽣成路由表，然后CEF基于路由表⽣成FIB表；MPLS使⽤TDP/LDP基于FIB表中的每⼀条信息（本地所有的路由条⽬）⽣成⼀个标签号，然后告知所有邻居；数据层⾯：普通的数据包将基于FIB表转发，若数据包中存在标签号基于LFIB进⾏转发，标签的impose和pop也是在数据层⾯⽣成1.5 MPLS模式Frame：帧模式，电路交换，⼆层协议为Ethernet、HDLC、PPP、FR（⾮ATM）Cell：信元模式，ATM模式，带有标签的数据信元1.6 MPLS术语FEC：转发等价类，具有相同的处理⽅式的⼀类数据称为⼀个转发等价（基于⽬标IP，源IP，VPN地址，QoS⾏为，出接⼝）LSR：标签交换路由器，标签交换（swap），查看数据包中的标签号然后基于LFIB表进⾏转发E-LSR：边界标签交换路由器（PE），标签压⼊（impose）和弹出（pop）LSP：标签交换路径LIB：标签信息数库，存放本本路由器上针对所有FEC所分配的标签以及所有LDP邻居分配⾃⼰学习到的标签LFIB：标签转发信息库，真正转发标签，由FIB和LIB共同⽣成，包含⼊标签和出标签CE：客户端路由器，不⼯作于MPLS域，使⽤FIB表转发流量⼆、MPLS的数据包格式Label：20bit，范围（16-2^20），0-15为保留标签EXP：3bit，⽤于在label中标记标签中优先级，⽤来做QoSS：1bit，栈底位，代表标签是否到达栈底S=0表⽰未到达栈底；S=1表⽰到达栈底，最多可以存在3层标签⼀层标签为普通MPLS，主要⽤于解决BGP路由⿊洞⼆层标签为MPLS VPN使⽤三层标签为MPLS TE使⽤TTL：8bit⽣存时间，⽤于MPLS label交换中防环，当标签号被impose时，将复制三层包头的TTL值，然后每经过⼀个路由器减1，当标签号被pop时，复制回IP包头中使⽤MPLS后，⼆层若依然为以太⽹封装，那么类型号将变化0x8847 MPLS 单播0x8848 MPLS 多播三、标签分发协议1.LDP和TDPLDP：⼯业标准，基于TCP或UDP封装，使⽤端⼝号646，组播发送224.0.0.2（所有⽀持组播功能的路由器都接收该地址），⽀持认证LDP邻居发现阶段：使⽤LDP的hello包建⽴邻居，不分配标签使⽤UDP⽅式，进⾏TCP三次握⼿LDP的会话建⽴阶段：进⾏LDP初始化报⽂的发送，发送keepalive，并发送LDP的标签分发信息TDP：cisco私有，应⽤层协议，基于TCP或UDP封装，使⽤端⼝号711，⼴播发送255.255.255.255，不⽀持认证2.MP-BGP3.RSVP3.1 标签分发时的注意点标签分发仅具有本地意义标签分发是异步的标签分发只会给本地直连、静态以及IGP路由分发标签，不会为BGP路由分发标签。
简述mpls的工作原理
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。
mpls名词解释
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基本原理
mpls基本原理
MPLS（Multiprotocol Label Switching）是一种用于增加网络传输性能和控制流量的技术。
其基本原理如下：
1. 标签交换：MPLS通过在数据包头部添加一个标签来进行流量的控制。
每个数据包都被分配一个唯一的标签，以便在网络中进行标识和路由。
2. 标签分类：MPLS使用标签分类来确定数据包的路径。
这意味着每一个标签都对应于一个特定的路径或服务。
3. 标签压缩：MPLS可以将多个数据包的标签压缩在一起，以减小数据包的大小，提高传输效率。
4. 交换节点：在MPLS网络中，存在专门的交换节点（Label Switching Routers，LSRs），负责接收和转发数据包。
LSR根据标签来确定数据包的路径，并进行相应的转发。
5. 虚拟专用网络：MPLS可以创建虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN），以提供安全和可靠的数据传输。
VPN能够将不同的用户数据流进行隔离，确保数据的机密性和完整性。
总的来说，MPLS通过标签交换和分类来实现流量的控制，提高网络传输性能和可靠性。
它的主要优点包括提供高效的数据传输、简化网络管理和配置、支持多种服务质量（QoS）和虚拟专用网络（VPN）。
多协议标签交换(MPLS)
多协议标签交换一、概述多协议标签交换（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、路由地址、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。
、简介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，如帧中继、资源预留协议（RSVP、开放IP、ATM最短路径优先（OSPF等等。
在MPLS中，数据传输发生在标签交换路径（LSP上。
LSP是每一个沿着从源端到终端的路径上的结点的标签序列。
现今使用着一些标签分发协议，如标签分发协议（LDP、RSVP或者建于路由协议之上的一些协议，如边界网关协议（BGP及OSPF因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被硬件用来在两个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能MPLS主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量（QoS管理以及流量工程，同时也为下一代IP中枢网络解决宽带管理及服务请求等问题。
在这部分，我们主要关注通用MPLS框架。
有关LDP CR-LDP和RSV P-TE的具体内容可以参考个别文件。
多协议标签交换MPLS最初是为了提高转发速度而提出的。
与传统IP路由方式相比，它在数据转发时，只在网络边缘分析IP报文头，而不用在每一跳都分析IP报文头，从而节约了处理时间。
MPLS 起源于 IPv4 (Internet Protocol version 4 )，其核心技术可扩展到多种网络协议，包括 IPX (In ter net P acket Excha nge )、 App letalk 、DEC net CLN P(Conn ectio niess Network P rotocol )等。
“ MP LS 中的“ Mult ip rotocol ”指的就是支持多种网络协议。
mpls工作原理
mpls工作原理
MPLS（多协议标签交换）是一种用于增强网络传输效率和优化数据流的协议。
它通过引入标签来替代传统的IP（Internet Protocol）地址，实现了更高效的数据转发和路由选择方式。
MPLS的工作原理可以简单地分为标签分发和标签交换两个主要阶段。
在标签分发阶段，网络设备（通常为路由器）对传入的数据包进行处理。
首先，设备会根据IP头部的目标IP地址进行路由选择，确定数据包的下一个跳。
然后，设备为该数据包附加一个唯一的标签，并将其发送给下一个跳。
这个标签代表了特定的路径和服务要求。
在标签交换阶段，网络设备根据收到的标签信息进行转发。
当数据包到达下一个跳时，该设备会检查标签并根据预先设定的转发表将数据包转发到适当的输出接口。
这样，数据包就能顺利地沿着预先设定的路径到达目的地。
MPLS的一个重要特点是标签交换的速度非常快，因为设备只需要查找标签并根据转发表进行转发决策，而无需对IP头部进行深度解析。
这种基于标签的转发方式能够大大提高网络的转发效率和吞吐量。
此外，MPLS还支持对数据流进行区分和优化。
通过在标签中添加特定的服务质量（Quality of Service, QoS）信息，网络设备可以根据不同的数据流要求进行优化处理。
例如，可以为实
时音视频流分配更高的带宽和更短的传输延迟，以确保流畅的播放和通信质量。
总的来说，MPLS的工作原理基于标签分发和标签交换的方式，通过有效地利用标签和转发表，提高了网络的传输效率和数据流优化能力。
华为- MPLS - 原理简介
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控制平面：MPLS标签管理 标签赋值与分配 通过下游节点 按需分配 (on demand)(每次请求) 主动的 (unsolicited)(不需要请求) 命令控制（Ordered control) – 从出口到上游 独立的 (Independent) – 独立的标签赋值和分配 标签保持 严格方式 (Conservative)(标签资源缺乏，在不需要时才被释放 自由方式 (Liberal)(标签资源丰富，保持充足资源供使用) 标签空间 平台方式 – 标签在整个平台/路由器上是唯一的 接口方式 – 标签在每个接口上是唯一的，多个接口可以使用相 同的 标签
MPLS 原理简介
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MPLS起源
MPLS – MultiProtocol Label Switching IETF的MPLS工作组制定标准 标签交换的范例(就像ATM/FR交换） MPLS 是各个厂商共同研究的产物 IP 交换(Ipsilon) 标示交换 (Cisco) ARIS (IBM) 信元交换路由器(Toshiba) IP 导航器 (Ascend)
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MPLS操作部分
控制平面 通过信令协议（LDP/CR-LDP, RSVP-TE）配置和维护LSP 在标签信息库（Label Information Base,LIB) 上维护标签捆绑信息 每一条目包括: 入标签和入接口 出标签和出接口 LIB由入标签和入接口索引 实现流量工程、QoS和VPN 数据平面 在入口标识IP数据流（压入标签），通过标签交换转发数据流（压入 ＋弹出＝交换），在出口处去除标签（标签弹出） 根据LIB和入标签工作
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控制平面: 采用常规的IGP路由表
Address Next Prefix Hop 192.56 C/1 189.24 D/2 Address Next Prefix Hop 192.56 C/1
MPLS详解
MPLS详解MPLS详解一.IP vs ATM1. IP危机90年代中，路由器技术发展滞后于网络发展，主要表现在转发率低、无法提供QOS保证。
原因：路由查找算法使用最长匹配原则，必须使用软件查找；而IP的本质就是“只关心过程，不注重结果”的“尽力而为”。
当时流行一种论调：过于简单的IP技术无法承载网络未来，基于iP技术的Internet必将在几年后崩溃。
通俗的说在传统IP 网络中，路由查询都是基于3层RT表,在核心网络中,这样路由器需要维护庞大的路由表，这样就大大的减低了设备的性能;这样，转发的效率就非常的低了。
2. ATM的野心ATM出来，不辛的是信奉唯美主义的ATM走向了另一个极端，过于复杂导致没有任何厂商能够完全支持，而且无法与IP很好的融合，在与IP的决战中最终落败，ATM只能寄人篱下，沦落到作为IP链路层的地步。
ATM技术虽然没成功，但又几点传新：1）屏弃了繁琐的路由查找，改为简单快速的标签交换2）将具有全局意义的路由表改为只有本地意义（本路由）的标签表这些都可以大大提高一台路由器的转发能力3. MPLSMPLS充分吸取了ATM的精华，但也同时认识到IP又无法取而代之，所以成为IP的承载层。
但为了与一般链路层有所区别，将地位在2.5层的位置。
可以承载其他协议的报文，故称为"multiprotocol"于1997年正式形成标准MPLS（Multiprotocol Lable Switch)。
MPLS实际上就是一种分类转发的技术，它将具有相同转发处理方式（目的地相同FEC—Forwarding Equivalence Class 转发等价类),给具有相同属性的一类报文分配标签。
对于一条FEC来说，沿途所有的设备都必须具有相同的路由（前缀和掩码必须完全先同）才可以建成一条LSP。
也就是说，使用MPLS转发的所有沿途的路由器都不能做聚合或者汇总。
Cisco IOS的三种交换方式:①Routing Table-driven switching: process switching 进程交换②Cache-driven switching: fast switching 路由器接口默认是这种交换–ip route cache（启用命令）③Topology-drivern switching: CEF switching(prebuilt FIB table)MPLS必须先启用CEF,因为只有在CEF的FIB表中才能插入标签. CEF是唯一一种提供MPLS标签插入的转发机制, cef主要靠三层的路由表和邻接表生成一张转发库(FIB和ADJ)，CEF主要的作用是完成3层和二层转发表的映射。
MPLS技术
第十二章MPLS技术12.1 MPLS介绍MPLS（Multiprotocol Label Switching）是多协议标签互换的简称, 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规定。
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系列互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规定。
人们希望IP网络不仅可以提供E- Mail上网等服务, 还可以提供宽带实时性业务。
ATM曾经是被普遍看好的可以提供多种业务的互换技术, 但是由于实际的网络中人们已经普遍采用IP技术, 纯ATM网络已经不也许, 现有A TM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同样多种类型的服务。
MPLS Multiprotocol Label Switch多协议标签互换就是在这种背景下产生的一种技术。
它吸取了ATM的VPI/VCI互换的一些思想, 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网络中增长了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网增长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, 其目的重要是解决ATM互换机如何更好地支持IP。
MPLS专题
MPLS（一）基本概念1、相关概念标签（label）：通常位于数据链路层的封装头和三层数据包之间，通常只具有局部意义FEC：转发等价类，是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组。
LSP：标签交换路径，一个FEC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，这个路径就成为LSP。
LDP：标签分发协议RFC3036，用于LSR之间分配标签，建立LSP。
LSR: 标签交换路由（MPLS 域内路由器），执行三个过程：impose、swap、popEdge LSR : IP与MPLS域之间（负责压入与弹出标签）2、LDP消息类型发现消息（Discovery messages) 用于LDP邻居的发现和维持会话消息（Session messages）用于LSP邻居会话的建立、维护和终止通告消息（Advertisement messages）用于LDP邻居之间的Laber、地址等信息交互通知消息（Notification Messages）用于向LDP邻居通知事件或者错误。
3、LDP会话的建立和维护：邻居建立：通过互发hello包(UDP/port:646/ip:224.0.0.2) 建立TCP连接：由地址大的一方主动发起。
(TCP/port/:646)会话初始化：由master发出初始化消息，并携带协商参数。
由slave检查参数能否接受，如果能则发送初始化消息，并携带协商参数。
并发送keepalive消息，master收到后检查参数匹配，匹配上发送keepalive消息互相收到后，会话建立。
会话维护：期间收到任何错误消息，会话就断开与TCP连接。
上游与下游：数据转发先到的为上游，后到达的为下游，那么标签分发与路由更新正好相反，从下游到上游。
4、标签控制标签分配模式：DOD：下游按需分配，只有当上游向下游请求的时候，才会为这个FEC信息分配标签DU ：下游自动分配，只要与上游建立会话连接，主动为上游分配标签。
MPLS详解分解
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
MPLS BasicsMPLS简介MPLS（Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换）起源于IPv4（Internet Protocol version 4，因特网协议版本4），最初是为了提高转发速度而提出的，其核心技术可扩展到多种网络协议，包括IPv6（Internet Protocol version 6，因特网协议版本6）、IPX（Internet Packet Exchange，网际报文交换）和CLNP （Connectionless Network Protocol，无连接网络协议）等。
MPLS中的“M”指的就是支持多种网络协议。
MPLS技术集二层的快速交换和三层的路由转发于一体，可以满足各种新应用对网络的要求。
MPLS结构的详细介绍可参考RFC 3031（Multiprotocol Label Switching Architecture）。
MPLS基本概念1. 转发等价类MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为FEC（Forwarding Equivalence Class，转发等价类）。
相同FEC的分组在MPLS 网络中将获得完全相同的处理。
FEC的划分方式非常灵活，可以是以源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型或VPN等为划分依据的任意组合。
例如，在传统的采用最长匹配算法的IP转发中，到同一个目的地址的所有报文就是一个FEC。
2. 标签标签是一个长度固定，仅具有本地意义的短标识符，用于唯一标识一个分组所属的FEC。
一个标签只能代表一个FEC。
标签长度为4个字节，其结构如图1所示。
标签共有4个域：图 1 标签的封装结构标签共有4个域：●Label：标签值字段，长度为20bits，用来标识一个FEC。
●Exp：3bits，保留，协议中没有明确规定，通常用作CoS。
●S：1bit，MPLS支持多重标签。
值为1时表示为最底层标签。
mpls工作原理
mpls工作原理
MPLS是一种多协议标签交换技术，可以对网络数据进行标记并进行快速的路由选择，提高了网络传输效率和可靠性。
其工作原理主要可以概括为以下步骤：
1. 标记数据：MPLS在数据包头部添加一个标签，这个标签就是用来进行路由选择的关键。
2. 选择路径：路由器根据标签来选择最佳的转发路径，这个过程叫作标签交换。
3. 转发数据：路由器将数据包转发到下一个路由器，直到到达目的地，这个过程叫作标签解析。
MPLS的标签是根据路由表进行分配的，每个标签对应一个唯一的路由。
路由器之间通过标签交换协议(LDP)或资源预留协议(RSVP)来协商标签的分配和路由选择。
MPLS技术可以支持多种传输协议，如IP、ATM、以太网等。
MPLS的优点在于可以提高网络的性能和可靠性，同时也能够优化网络的管理和扩展。
通过分配唯一的标签，MPLS可以避免IP路由表的复杂性，并且可以支持多种服务质量(QoS)要求，如延迟、带宽等。
由于MPLS支持多种传输协议，因此可以适应不同的网络需求和应用场景。
- 1 -。
mpls标签分发原理
mpls标签分发原理
MPLS标签分发原理如下：
当分组到达MPLS系统结构的网络入口时，它会按照一定的规则被划分为不同的FEC（Forwarding Equivalence Class）。
根据分组所属的FEC，相应的标签会被映射到这些FEC上，以便在网络中按标签进行分组转发。
这种映射过程是在入口路由器处完成的，称为“标签映射”。
标签映射可以分为两类：一类是在入口路由器处的标签映射，另一类是在MPLS系统结构域内的标签映射。
在入口路由器处，标签映射为Ingress LSR（Label Switching Router）按照一定的原则划分输入分组，得到多个FEC，然后将标签与此相关FEC 映射并记录在相应的数据库中。
简而言之，MPLS标签是一个具有固定长度和本地意义的短标识符，用于标记一个FEC。
当分组到达MPLS系统结构的网络入口时，根据分组所属的FEC，将相应的标签分配给该分组，以便在网络中按标签进行分组转发。
这就是MPLS标签分发的原理。
mpls标签操作
mpls标签操作[收藏此页] [打印] [推荐] [挑错]作者：IT168 2007-06-27内容导航：mpls标签操作第1页： mpls标签操作对标签的操作主要有：标签分配，标签映射，标签清除，标签分发，标签保持，标签转换和标签合并1 标签绑定与映射将转发等价类f和标签l进行绑定，是由下游的lsr做的决定，并将此绑定通知给上游lsr。
映射分为两种：一种是入口处路由器的标签映射，一种是 mpls 域内的映射。
对于第一种映射，是入口路由器将业务流进行划分，分出多个fec，然后将标签和其进行绑定；另外一种是lsr将输入标签映射到一系列 fec上，然后根据映射将分组沿各通道进行转发。
2 签赋值mpls标签交换的本质是将网络层的路由和数据链路层的标签进行绑定，并将标签绑定信息在标签交换路由器之间进行转发，这个过程也称为标签赋值。
常见的标签赋值有a 基于拓扑的控制业务量驱动；b 基于请求的控制业务量驱动；c 数据业务量驱动。
第一种是标签赋值对应于正常的路由协议控制业务处理，当lsr处理ospf 或者bgp的路由更新时，一方面修改其转发表中的条目，一方面给这些条目分配相应的标签。
只要有一条路由存在，网络就预先完成标签赋值，这样转发时就没有标签建立延时。
第二种是标签赋值与基于正常的请求的控制业务量处理相对应，他所对应的协议是rsvp，当lsr处理rsvp时，一方面修改其转发表中的条目，一方面给这些条目分配标签。
这种方案要求应用程序事先提出使用标签请求和流规范，以得到标签，它也是根据已存在的路由预先完成标签赋值，没有标签建立延时。
第三种是数据业务量驱动。
到达lsr的数据流量“触发“标签赋值和标签分发。
此方案中，标签赋值和分发带来的开销是业务流量的正比例函数，存在与标签赋值相关的时延，如果想要将特定的标签分配给特定的网络资源以支持特定的网络程序时，就需要用数据驱动方式。
与数据业务驱动相比，控制业务驱动的标签赋值有几个优点：1）标签赋值和分发对应于控制信息因此不会造成大的网络开销，2）在数据到达之前建立标签赋值和分发，没有标签建立时延，标签回收是指lsr将无用的标签进行回收以便再次赋值。
Mpls标签分配须知
对于同一条路由，入标签和出标签( 可能相同)
出标签是我分配给数据的标签，是让别人来匹配的，可以认为是我分配的标签；
2）出标签可以相同，入标签不能相同；
具体如下：
对于一台设备的标签转发表（全局标签空间）来说：
所同），出标签(一定相同 )
对于不同的路由（但下一跳相同），出标签( 一定不同)
MPLS LDP标签分配协议创建的标签转发表中的标签分配可以站在不同的角度去理解；
1、相对于协议创建标签表时标签分配而言：
1）入标签是我分给别人的，出标签是别人分给我的
2）我分配的标签是给别人用的，我不会添加到报文中
2、相关数据转发标签分配而言：
1）入标签是我自己的标签，来匹配报文中的标签；
MPLS原理与配置
MPLS原理与配置MPLS原理与配置传统IP路由转发：传统的IP转发采⽤的是逐跳转发。
数据报⽂经过每⼀台路由器，都要被解封装查看报⽂⽹络层信息，然后根据路由最长匹配原则查找路由表指导报⽂转发。
各路由器重复进⾏解封装查找路由表和再封装的过程，所以转发性能低。
传统IP路由转发的特点：所有路由器需要知道全⽹的路由。
IP头部不定长，处理效率低。
传统IP转发是⾯向⽆连接的，⽆法提供较好的端到端QoS保证。
MPLS基本概念：MPLS位于TCP/IP协议栈中的数据链路层和⽹络层之间，可以向所有⽹络层提供服务。
通过在数据链路层和⽹络层之间增加额外的MPLS头部，基于MPLS头部实现数据快速转发。
MPLS起源于IPv4（Internet Protocol version 4），其核⼼技术可扩展到多种⽹络协议，包括IPv6（Internet Protocol version 6）、IPX（Internet Packet Exchange）、Appletalk、DECnet、CLNP（Connectionless Network Protocol）等。
MPLS中的“Multiprotocol”指的就是⽀持多种⽹络协议。
MPLS以标签交换替代IP转发。
标签是⼀个短⽽定长的、只具有本地意义的标识符。
MPLS术语介绍 - LSR与MPLS域MPLS域（MPLS Domain）：⼀系列连续的运⾏MPLS的⽹络设备构成了⼀个MPLS域。
LSR（Label Switching Router，标签交换路由器）：⽀持MPLS的路由器（实际上也指⽀持MPLS的交换机或其他⽹络设备）。
位于MPLS域边缘、连接其它⽹络的LSR称为边沿路由器LER（Label Edge Router），区域内部的LSR称为核⼼LSR（Core LSR）。
MPLS术语介绍 - LSR分类除了根据LSR在MPLS域中的位置进⾏分类之外，还可以根据对数据处理⽅式的不同进⾏分类：⼊站LSR（Ingress LSR）：通常是向IP报⽂中压⼊MPLS头部并⽣成MPLS报⽂的LSR。
网络路由技术中的MPLS协议详解(系列一)
网络路由技术中的MPLS协议详解引子：现在的互联网已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分，而互联网的高速稳定运行离不开网络路由技术的支持。
网络路由技术中的MPLS（Multi-Protocol Label Switching）协议作为一种传输协议，被广泛应用于现代网络中。
本文将详细介绍MPLS协议的原理、功能和应用。
第一部分：MPLS协议的原理MPLS协议是一种基于封装的转发技术，在网络层次结构中，使用标签（Label）来进行数据传输。
标签相当于一个数据包的唯一识别码，它在传输过程中指导数据包的转发路径。
MPLS协议通过将IP数据包封装为带有标签的数据包来实现数据传输。
MPLS协议的核心原理是将数据包的转发过程由传统的基于IP地址的查找方式改为基于标签的查找方式。
传统的路由转发需要在每个路由器中进行IP地址的查找和匹配，而MPLS协议只需根据标签进行转发，大大提高了转发效率和网络性能。
第二部分：MPLS协议的功能1. 路由控制MPLS协议能够根据网络管理员设定的路由策略，根据标签的信息来选择最佳的转发路径。
这种路由控制方式使得网络管理员能够更加灵活地管理和控制数据包的传输路径。
2. 服务质量保证MPLS协议能够为不同类型的数据包分配不同的优先级，从而实现对不同数据流的服务质量保证。
例如，对实时性要求高的数据流（如视频流）可以分配更高的优先级，以保证其在传输过程中的稳定性和及时性。
3. 虚拟专用网络（VPN）支持MPLS协议可以实现虚拟专用网络的搭建，使得不同地区或不同机构之间的网络可以相互隔离，实现安全的数据传输。
通过MPLS协议，网络管理员可以为不同的VPN分配不同的标签，确保数据在不同VPN 之间的独立传输。
第三部分：MPLS协议的应用1. 提供商骨干网络MPLS协议被广泛应用于网络运营商的骨干网络中，它可以提高网络运营商的网络容量和稳定性，实现大规模数据传输。
2. 数据中心间互联在大型数据中心中，MPLS协议可以用于连接不同的数据中心，实现数据的快速传输和共享。
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翻译：jiehunzhengБайду номын сангаас
MPLS v1.0—3-24
按平台分配标签的优缺点
X 的标签只通告给 A。 X = 25
传出 IP 数据包 带标签的 传出数据包
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-6
MPLS 单播 IP 路由选择示例
LSR 控制面
OSPF: 10.0.0.0/8 1.2.3.4 10.0.0.0/8 1.2.3.4 OSPF: 10.0.0.0/8
翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-4
MPLS 单播 IP 路由选择技术
• MPLS 引入了一个新字段，用于作出转发决策。 • 尽管标签只具本地意义，但必须将标签通告给可直达的 对等体。 • 一种选择是将此参数添加到现有的 IP 路由选择协议 中。 • 另一选择是创建新协议以交换标签。 • 采用第二种选择的原因是，若要携带标签，必须修改太 多的现有 IP 路由选择协议。
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-5
MPLS 单播 IP 路由选择技术 的体系结构
LSR
路由选择信息 的交换
控制面
路由选择协议 IP 路由选择表
标签的 交换
LDP
传入 IP 数据包 带标签的 传入数据包
数据面
IP 转发表 标签转发表
• 阐释标签分发协议（Label Distribution Protocol，LDP）在单播 IP 路由选择 MPLS 应 用中的必要性。
• 描述 LDP 与其它标签交换路由器（Label Switch Router ，LSR）组件之间的交互作用。
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MPLS v1.0—3-9
复习题
• 为何需要 LDP/TDP？
• MPLS 单播 IP 转发过程中有何转发等效类？
• 此转发等效类是从何处收到的？ • LDP/TDP 有何输出？
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-10
• LSR 将其已指派的标签通告给所有其它 LSR。
• 所有 LSR 基于收到的标签生成其 LIB、LFIB 和 FIB 数据结构。
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MPLS v1.0—3-13
生成 IP 路由选择表
Routing table of A Network Next-hop X B
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-8
小结
学完本节之后，您将能够执行下列任务：
• 阐释 LDP 在单播 IP 路由选择 MPLS 应用中的必 要性。
• 描述 LDP 与其它 LSR 组件之间的交互作用。
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路由器 B 将标签 25 指派给 目的网络 X。
A
B
C
网络 X
D
E
• 所有 LSR 都对 IP 路由选择表中的所有目的网络分配标签 。 • 标签具有本地意义。 • 标签分配是异步的。
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-15
LIB 和 LFIB 的建立
Routing table of B Network Next-hop X C
路由器 B 将标签 25 指派给 目的网络 X。
A
B
LFIB on B Action Next hop E pop C
C
D
Label 25
传出操作为 POP（早释），因 网络 X 为 B 未从 C 收到 X 的标签。 本地标签存储在 LIB 中。
数据包式 MPLS 中的典型 标签分发
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MPLS v1.0—3-11
目标
学完本节之后，您将能够执行下列任务：
• 描述数据包式 MPLS 环境中的标签分配。 • 描述数据包式 MPLS 环境中的 TDP/LDP 标签分 发。 • 阐释如何基于标签分配和标签分发建立 MPLS 数 据结构。
RT:
LIB:
数据面
10.1.1.1 L=5 10.1.1.1 FIB: LFIB: 10.0.0.0/8 1.2.3.4 10.1.1.1
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-7
MPLS 单播 IP 路由选择示例
LSR 控制面
X = 25 A
X = 25
B
C
网络 X
D
E
对于目的网络，无论邻居是上游 LSR 还是下游 LSR，都会 将已分配的标签通告给所有相邻的 LSR。
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MPLS v1.0—3-17
接收标签通告
LIB on A Network LSR label X B 25 LIB on C Network LSR label X B 25
标签：25
B
标签：47
C
E
Label 47
LFIB on C Action Next hop pop D
IP 查询是在 FIB 中进行的， 数据包带有标签。 标签查询是在 LFIB 中进行的， 已移除标签。 翻译：jiehunzheng
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MPLS v1.0—3-23
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MPLS v1.0—3-18
过渡式数据包传播
标签查询是在 LFIB 中进行的： 标签已被移除。
Label 25
LFIB on B Action Next hop pop C
IP: X
A
标签：25
B
IP: X
C
FIB on A Network Next hop Label X B 25
按平台分配标签
Label 25 LFIB on B Action Next hop 75 D
X = 25 A
B
网络 X
D
C
• 路由器上的 LFIB 通常不控制传入接口。 • 可在所有接口上使用同一标签——按平台分配标签。 • 即使 LSR 及其邻接的 LSR 之间有并行链路，LSR 也只向 邻接的 LSR 通告一次标签。
• 阐释倒数第二跳早释的功能和优点。
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MPLS v1.0—3-2
LDP 在单播 IP 路由选择 过程中的作用
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MPLS v1.0—3-3
目标
学完本节之后，您将能够执行下列任务：
X = 47 A
B
C
D
路由器 C 将标签 47 指派 网络 给目的网络 X。 X
E
Label 47
LFIB on C Action Next hop pop D
所有 LSR 最终都将对所有目的网络指派标签。
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-20
D
网络 X
E
• IP 路由选择协议用于在所有 LSR 上生成 IP 路由选择表。 • FIB 是基于其中没有标签分配信息的 IP 路由选择表生成的 。
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MPLS v1.0—3-14
分配标签
Routing table of B Network Next-hop X C
接收标签通告
FIB on B Network Next hop X C Label 47
LIB on B Network LSR label X local 25 C 47
X = 47 A
B
C
网络 X
D
FIB on E Network Next hop X C
E
Label 47
• 所有 LSR 都将收到的信息存储在其 LIB 中。 • 从其下一跳 LSR 收到标签的 LSR 也会向 IP 转发表 (FIB) 中添加条目。
LIB on B Network LSR label X local 25
必须在分配标签的 LSR 上初始化 LIB 和 LFIB。
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翻译：jiehunzheng
MPLS v1.0—3-16
标签分发
LIB on B Network LSR label X local 25
MPLS v1.0—3-22
跨越 MPLS 网络传播数据包
标签查询是在 LFIB 中进行的， 已切换标签。 出口 LSR IP: X
入口 LSR IP: X
FIB on A Network Next hop X B
Label 25
LFIB on B Action Next hop 47 C