IP交换技术与MPLS技术
MPLS原理作用
MPLS原理作用MPLS（多协议标记交换）是一种在数据传输网络中提供高效、可靠的数据传输的技术。
它基于标记交换的原理，能够在网络中为数据包分配和转发标记，并根据这些标记来进行数据传输和路由选择，提高数据传输的速度、可扩展性和可靠性。
MPLS的原理作用可以从以下几个方面来解释：1.分组交换：传统的网络技术如IP或以太网是基于分组交换的，数据包被分割成固定长度的小块进行传输。
而MPLS可以将不同类型的数据包进行分组，使用标记将这些分组进行包装，然后进行转发。
这样可以提高数据传输的速度和效率，减少传输延迟。
2.路由选择：MPLS可以根据标记来选择网络中最优的路径进行数据传输。
每个数据包在进入MPLS网络时，会被分配一个标记，这个标记将决定数据包的转发路径。
而传统的IP路由选择是基于IP地址的，MPLS 通过引入标记可以实现更灵活和高效的路由选择，提高网络的可扩展性和容错性。
3. 服务质量（Quality of Service，QoS）：MPLS可以通过引入标记来实现不同类型的数据包的优先级传输。
标记可以用来指示数据包的重要程度或者需要的服务质量。
这样可以在网络中实现不同服务级别的差异化传输，保证重要数据的优先传输和低延迟，提高用户体验。
4. 虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）：MPLS可以用于搭建虚拟专用网络，实现不同机构或用户之间的互联。
通过在MPLS网络中为不同用户的数据包分配不同的标记，可以将不同用户的数据包进行隔离，保证数据的安全性和隐私性。
同时，MPLS可以为不同用户提供不同的服务质量和带宽，实现定制化的网络服务。
5.网络运营简化：MPLS可以简化网络的管理和运营。
传统的IP网络需要对每个数据包进行路由选择和转发，而MPLS可以通过引入标记来进行数据转发和路由选择的优化。
这样可以减轻网络设备的负载，提高网络的吞吐量和可扩展性。
同时，MPLS还可以提供网络中的故障检测和恢复机制，保证数据的可靠传输。
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。
现代交换原理 第8章 IP交换技术
IP交换的基本原理（3）
3）收到下游节点通知
同时，下游节点要求建立ATM直通链接。通知 下游节点分配的虚通道标识，之后，IP交换机 将属于该数据流的信元在指定虚通道上传送到 下游节点。
ATM直通连接上传送分组
IP交换控制器指示ATM交换机建立相应输入 和输出端口的虚通道连接，建立起ATM直通连 接，属于该数据流的信元就在ATM连接上以 ATM交换的速度在IP交换机中转发。
8.4 多协议标记交换——MPLS 什么是MPLS MPLS网络体系结构及相关基本概念 MPLS基本交换原理 交换节点LSR体系结构及工作原理
什么是MPLS
MPLS是利用标记进行数据转发的。当分组进入 网络时，要为其分配固定长度的短的标记并将标 记与分组封装在一起，在整个转发过程中，交换 节点仅根据标记进行转发。
转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class）
相关概念
标签边缘路由器（TER：Tag Edge Routers）
位于标签交换网络的边缘。负责给进入网络的数据分 组加上标签，并负责将离开网络的数据分组的标签去 除，对数据分组进行第三层转发。
TER使用标准的路由协议来创建转发信息库（FIB）。 TER根据FIB的内容，使用标签分发协议（TDP）向 其它TER或标签TSR分发标签。
0
LSR1
Q（ RE
1
) .8 65
) (2 L BE LA
0 2
LER1
1
出端口
8) EL( LAB
路由表 目的地址前缀 下一跳入端口 LER0 LSR0 LSR2 LER1 65.8 65.8 65.8 65.8 LSR0 LSR2 LER1 0 0 0 0 1 2 1 ----
第第八章P交换-精选文档
3
4
IP 与ATM融合的两种模式（1）
重叠模式
o IP层运行在ATM层之上
o 2个地址空间（IP地址与ATM地址） o 2种选路协议（IP选路协议与ATM选路协议） o 需要地址解析功能 CIP、LANE、MPOA是重叠模式
5
CIP——Classical IP over ATM
NHS 路由器
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几个重要的概念 （1）流
流是IP交换中的基本概念，IP交换是基于数据流驱动 的。在IP交换中将流分为两类，一种是端口到端口的 流，另一种是主机到主机的流。前者是具有相同源IP 地址、源端口号、目的IP地址和目的端口号的一个IP 数据分组序列，被称为IP交换中的第一种类型的流， 识别出这一类型的流，实际上就识别出了相同的一对 主机之间的不同的应用；后者具有相同源IP地址、目 的IP地址的一个IP数据分组序列，被称为IP交换中的 第二种类型的流。
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2、IP交换的工作原理
IP交换的工作过程可分为这样四个阶段： 在系统开始运行时，IP数据分组被封装在信元中，通
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（2）输入输出端口
IP交换网的输入输出端口是指数据流进入和离开IP交 换网络的点，即边缘IP交换机，边缘IP交换机主要完 成以下的功能：
●为进入和离开IP交换网的数据流提供默认缺省的分组 转发 ●根据数据流的特性申请建立、参与维护和释放第二层 交换路径 ●入口能判断到达分组头的有关标记，对到来的数据流 进行拆解，并将相应的流放到对应的交换通道上
●出口将二层送来的数据重新组合成原来的IP分组数据 流，并在第三层上转发
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（3）直通连接
直通连接是在二层上建立的传输通道，它旁路了中间 结点的三层功能，在该通道上经过的每个中间结点不 再有如同三层上的存当直通连接因故障中断
MPLS详解
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。
IP RAN 、CPE、LSTP、MPLS TE
关键词：IP RAN 、CPE、LSTP、MPLS TEIP RAN全球范围内移动运营商不断地扩建无线接入网（Radio Access Network，RAN）。
2G（The Second Generation，第二代移动通信的简称）RAN承载主要基于TDM/SDH构建，存在着带宽利用率低、扩展困难和配置不够灵活等弊端。
IP数据通信网是数据通信的主流方式，具备丰富的接入方式，庞大的网络规模。
引入IP RAN 特性，运营商可以充分利用已有IP网资源，进行基站和基站控制器之间的组网。
为了最大限度地保护运营商的投资成本、减少建网投资以及3G（The Third Generation，第三代移动通信的简称）网络的平滑演进，在RAN中引入IP将是WCDMA R5阶段的一个重要步骤。
而IP RAN就是专门针对这些问题的解决方案。
简单的说，IP RAN就是利用IP传输技术取代ATM技术的RAN解决方案。
随着IP网络的发展，IP网络本身的可拓展、可升级以及兼容互通能力非常强。
而传统的通信网络的升级、扩展、互通的灵活性则相对比较差，受限于传输的方式和业务的类型，并且新建的网络共用性也较差，不宜于互通管理。
因此在传统通信网的升级和拓展过程中应考虑建立重复的网络还是充分利用现有或公共网络资源。
根据无线接入侧2G和3G的的组网差异，2G使用TDM（Time Division Multiplex，时分复用）接入，3G使用ATM IMA（Inverse Multiplexing over ATM，ATM反向复用技术）接入。
以下分为两个场景分别描述。
(Customer Premise Equipment)CPE是指物理上位于用户侧的硬件，如：· 服务器；· 工作站；· 通信硬件（CSU/DSUs，调制解调器）；· LAN设备（集线器、网桥、交换机）；· WAN设备（路由器）。
第十二章 MPLS技术
第十二章 MPLS技术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。
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。
新型路由交换技术
新型路由交换技术
新型路由交换技术是指相对传统路由交换技术而言，采用了更先进、更高效的技术手段来实现网络数据的转发和交换。
以下是几种常见的新型路由交换技术：
1. 超大规模集成电路（VLSI）技术：通过实现更高集成度的芯片，将路由器功能整合到一个芯片上，从而提高路由器的性能和效率。
2. 多协议标签交换（MPLS）技术：将传统的IP数据包封装成MPLS标签，通过标签交换来实现数据的快速转发和有效利用网络资源。
3. 以太网交换技术：利用以太网交换机实现数据的快速转发，采用双工、全双工和自适应速率等技术，提高了网络的速度和容量。
4. 软件定义网络（SDN）技术：通过将网络控制平面和数据平面分离，实现网络配置和管理的集中控制，可以动态调整网络拓扑和优化路由路径。
5. 虚拟路由器技术：通过在一台物理路由器上创建多个虚拟路由器实例，实现多租户的网络隔离和资源共享。
6. 混合路由交换技术：将传统的路由器和交换机技术相结合，综合利用它们各自的优势，提高路由和交换的性能和效率。
这些新型路由交换技术在提高网络性能、降低延迟、增加可靠性、节省资源等方面都有很大的优势，在现代网络中得到了广泛的应用和推广。
BGPMPLSIPVPN基于BGP和MPLS的IP虚拟专用网络解析
BGPMPLSIPVPN基于BGP和MPLS的IP虚拟专用网络解析引言随着互联网的迅猛发展，网络通信技术也日新月异。
在传统IP网络中，安全性和可控性一直是重要的问题。
而基于BGP和MPLS的IP虚拟专用网络（BGPMPLSIPVPN）应运而生，提供了一种高效、安全和可控的网络解决方案。
本文就BGPMPLSIPVPN的原理、优势以及应用进行深入探讨。
BGPMPLSIPVPN的原理BGPMPLSIPVPN是一种融合了多种技术的网络架构。
它结合了边界网关协议（BGP）、多协议标签交换（MPLS）以及IP虚拟专用网络（VPN）等技术，实现了安全、可靠和高效的数据传输。
具体而言，BGPMPLSIPVPN利用BGP协议建立扩展的VPN路由，通过BGP协议进行控制平面的通信，同时在数据平面上使用MPLS进行数据包的转发。
通过对数据包进行标签封装和解封装，MPLS可以在不同的网络传输层中建立逻辑连接，实现数据包的快速传输和路由选择。
BGPMPLSIPVPN的优势1. 安全性：BGPMPLSIPVPN通过VPN技术实现数据的加密和隔离，确保数据在公共网络中的安全传输。
通过建立VPN连接，实现数据的隔离，确保每个客户之间的互不干扰，提高了网络的安全性。
2. 可控性：BGPMPLSIPVPN利用BGP协议进行控制平面的通信，实现路由的控制和选择。
通过配置不同的路由策略和属性，可以对数据流进行有效的管理，提高网络的可控性。
3. 高效性：BGPMPLSIPVPN利用MPLS技术实现数据包的快速传输。
MPLS可以根据数据包的标签选择最优路径，实现数据的快速转发和路由选择，提高了网络的传输效率。
BGPMPLSIPVPN的应用1. 企业网络连接：BGPMPLSIPVPN可以用于不同地点的企业网络连接。
通过在不同地点搭建VPN隧道，可以实现各个分支机构之间的安全通信。
同时，通过MPLS技术实现数据的高效传输，提高了企业的网络通信效率和可靠性。
IP的出路--多协议标签交换(MPLS)
来３ Ｇ业务的精 品 Ｉ 承载 网提供 了一些参考。 Ｉ ）
关 键 词 ： 多协 议 标 签 交换 ；标 签 交换 连 接 ；流 量 工程 ； 中 图分 类 号 ：Ｐ ９ ．８ Ｔ ３３ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｉｅ ｔ ｎ ｍｅ 的主 要 使 命 是 能 够 为 人 们 提供 通 信 服 ｔ 务， 目前传 统 的 Ｉ Ｐ网络是一 种 “ 尽力 而 为 ” 的服务 模
摘
要 ：作 为下一代 网络 的关键技 术，多协议标 签交换 （ Ｐ Ｓ Ｍ Ｌ ）技术 以其 支持流量 工程和 Ｑ Ｓ保证在 Ｉ ｏ Ｐ网络扮演 着越
来越 重 要 的 角 色 。介 绍 了 Ｍ Ｌ Ｐ Ｓ的概 念 、 组 成 ，详 细 分 析 了其 工 作 原 理 及 其 承 载 的 各 种 应 用 ，为 打 造 支 持 未
Ａ Ｍ或 帧 中继 ， Ｐ Ｓ则 分 别 采 用 Ｖ ＩＶ Ｉ 虚 通 道 Ｔ ＭＬ Ｐ／ Ｃ （
节点 间 出现超 载 而其 他 路 由却 出 现空 闲状 态 ， 网 使
络性 能恶 化 。基 于此 ， 因特 网必 须 进 行 性 能优 化 以
支持 各 种不 同类 别 的服务并 能提 供 Ｑ Ｓ 证 。 同时 ｏ保 需要 有效 的带 宽 管 理 工具 来 分 配 有 限 的 网 络 资源 ， 使 网络 性能 达到 最优 。因此现 有 网络必 须引 进新技 术 以优 化 网络性 能 并 对 资 源 进行 合 理 管 理 和使 用 。 ＭＬ Ｐ Ｓ技术 以其 固有 的标签 交换 的特点 而在 Ｉ Ｐ网络
务， 位置 界 于 二 层 和 三 层 之 间 ， 称 ２ ５层 。ＭＰ Ｓ 俗 ． Ｌ
存在 两个 明显 的不 足 。首 先 ， 核 心协 议 （Ｐ 以资 其 Ｉ） 源共 享为 出发 点 而 不 能 更 好 地 满 足 ＱＳ保 证 的要 ｏ 求 。使 得很 多应 用 如语 音 和视 频 等 ， 于 目前 的 Ｉ 对 Ｐ 技 术来 说是 力 不 从 心 。其 次 ， Ｉ 络 中 ， 据包 在 Ｐ网 数 按 照转 发机 制 到达 目的地 ， 点 间 的 流量 都 按 照 最 节
MPLS技术基本原理
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。
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。
IP网络技术路由交换路由算法MPLS
❖RIP 是一种分布式的、基于距离向量的路 由选择协议。
❖RIP 协议要求网络中的每一个路由器都要 维护从它自己到其他每一个目的网络的距 离记录。
“距离”的定义
❖内部网关协议 IGP (Interior Gateway Protocol)
▪ 在一个自治系统内部使用的路由选择协议。 ▪ 目前这类路由选择协议使用得最多，如 RIP 和
OSPF 协议。
❖外部网关协议 EGP (External Gateway Protocol)
▪ 若源站和目的站处在不同的自治系统中，当数据 报传到一个自治系统的边界时，就需要使用一种 协议将路由选择信息传递到另一个自治系统中。 这样的协议就是外部网关协议 EGP。
❖实际的路由选择算法，应尽可能接近于理 想的算法。
❖路由选择是个非常复杂的问题
▪ 它是网络中的所有结点共同协调工作的结果。
▪ 路由选择的环境往往是不断变化的，而这种变 化有时无法事先知道。
NJUPT 106
从路由算法的自适应性考虑
❖静态路由选择策略——即非自适应路由选 择，其特点是简单和开销较小，但不能及 时适应网络状态的变化。
这里要指出两点
NJUPT 106
❖互联网的早期 RFC 文档中未使用“路由器” 而是使用“网关”这一名词。但是在新的 RFC 文档中又使用了“路由器”这一名词。 应当把这两个术语当作同义词。
❖IGP 和 EGP 是协议类别的名称。但 RFC 在使用 EGP 这个名词时出现了一点混乱， 因为最早的一个外部网关协议的协议名字 正好也是 EGP。因此在遇到名词 EGP 时， 应弄清它是指旧的协议 EGP 还是指外部网 关协议 EGP 这个类别。
网络路由技术中的MPLS协议详解(系列四)
网络路由技术中的MPLS协议详解引言：网络是现代社会的重要组成部分，而路由技术在网络中起着至关重要的作用。
其中，多协议标签交换（Multi-Protocol Label Switching，简称MPLS）作为一种高效的路由技术，被广泛应用于各种网络环境中。
本文将详细介绍MPLS协议的原理、特点和应用，以及其在网络传输中的重要性。
一、MPLS的基本原理MPLS是一种基于标签的路由协议，通过在数据包中添加标签信息，实现数据包的快速转发。
它基于IP网络，并将IP数据流转换为标签流进行传输。
具体而言，当数据包进入MPLS网络时，路由器会根据其目标IP地址进行查找，并为其分配一个唯一的标签。
随后，在网络中的每个节点，数据包都根据标签进行快速转发，而无需再次进行路由查找，从而大大提高了传输效率和网络性能。
二、MPLS的特点1. 基于标签的转发：MPLS使用标签来标识和转发数据包，因此能够实现快速、准确的数据传输。
相比于传统的IP路由，MPLS能够降低路由倒带、循环震荡和拥塞等问题，提高网络的可靠性和稳定性。
2. 分层操作：MPLS可以在不同层次进行操作和管理，使得网络管理更加灵活。
它可以在物理层、数据链路层和网络层等多个层次上实现不同的功能和服务。
3. 灵活的服务质量支持：MPLS支持不同的服务质量处理和报文分发机制，能够为不同的应用提供适当的带宽和传输延迟。
通过为不同类型的数据包指定不同的标签，MPLS可以根据应用的需求进行有针对性的优化，提供更好的用户体验。
4. 拓扑隐藏和隧道技术：MPLS可以隐藏底层网络的拓扑信息，使网络更加安全、可靠。
同时，MPLS还支持隧道技术，能够在不同的网络之间建立安全的通信路径，保证数据的机密性和完整性。
三、MPLS的应用场景1. 虚拟专用网络（Virtual Private Network，简称VPN）：MPLS可以为企业内部提供安全、私密的通信通道，实现远程办公和独立网络访问。
交换技术(5)
二、MPLS提出的动机
•Internet的高速发展和新业务的出现，对基于IP 的承载网提出了挑战
（1）IP网络是否能够有效保证各种应用的服务质量？ （2）IP网络是否有利于增值服务的提供？
①新的应用层出不穷，如语音传送、视频服务、多媒体信息传输等。这些新业务 要求网路能保证将它们按各应用的特性正确地予以传送。 ②目前的IP路由技术采取基于目的地址的最优数据传输通路查找法，而不考虑所 要传送数据的其他性能要求； ③网络规模迅速增长，但现有的IP路由技术及组网方式不适应网络的扩展和许多 增值服务的提供。
标 记 栈
MPLS允许一系列按照“先进后出”原则组织起来的标记， 这种结构称为协议栈，从栈顶开始处理标记。 标记栈可定义成多级标记，不同的标记实现不同的目的。 例如，MPLS VPN解决方案利用标记栈的办法，解决了穿 透多个域传输和安全方面的问题，需要在标记栈中有两个标记。
TTL(存活时间)
传统IP协议中：在一个IP报文被发送的时候，其TTL值通
转发信息库（FIB）：用于存放下一跳的相关信息。
MPLS的几个术语（2）
LSR：Label Switching Router。LSR是MPLS的网 络的核心交换机或者路由器，它提供标签交换和标签分 发功能。 LER：Label Switching Edge Router。在MPLS的网 络边缘，进入到MPLS网络的流量由LER分为不同的 FEC，并为这些FEC请求相应的标签。它提供流量分类 和标签的映射、标签的移除功能。 LSP：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
传统方式中：
每个分组在每一跳都会重新分配一个FEC(例如执行第三层
解析MPLS技术：融合路由器和ATM交换机
解析MPLS技术：融合路由器和ATM交换机在IPOA技术的发展过程中，陆续出现了CIPOA（经典IPOA，即ATM上的传统lP）、LANE（局域网仿真）、MPOA（ATM上的多协议传输）、IP交换、CSR（信元交换路由器技术）、ARIS（集成IP交换技术）、TapSwitching（标签交换技术）、MPLS等技术。
这些IPOA技术可以分为两类，即重叠模型和集成模型。
集成模式既采用MPLS技术作为解决方案。
MPLS是一种新的网络标准，此项技术已得到了广泛的认可。
提出这种技术的出发点是把路由器和ATM交换机融为一体，从而提高IP 包的传送速度，简化网络，并作为L3Switching(三层交换)技术的国际标准。
MPLS网络由标记边缘路由器（LER）和标记交换路由器（LSR）组成（如图1所示）。
在LSR内，MPLS控制模块以IP功能为中心，转发模块基于标记交换算法，并通过标记分发协议（LDP）在节点间完成标记信息以及相关信令的发送。
LDP信令以及标记绑定信息只在MPLS相邻节点间传递。
LSR之间或LSR与LER之间依然需要运行标准的路由协议，并由此来获得拓扑信息。
通过这些信息LSR可以明确选取报文的下一跳并可最终建立特定的标记交换路径（LSP）。
MPLS使用控制驱动模型，即基于拓扑驱动方式对用于建立LSP的标记绑定信息的分配及转发进行初始化。
LSP属于单向传输路径，因而全双工业务需要两条LSP，每条LSP负责一个方向上的业务。
MPLS网络图一个数据在具有MPLS功能的网络中传递可由以下四步完成。
第一步：网络可自动生成路由表，因为路由器或ATM交换机可参与内部网关协议如OSPF/ISIS信息交换。
LDP使用路由表中的信息去建立相邻设备的标记值，这个标准创建了LSP，预先设置了与最终目的地之间的对应关系，不象ATM永久虚电路，需要人工设置VPI/VCI，MPLS的标记是自动分配的。
第二步：一个数据包进入边缘LER时，它会被处理，决定需要哪种第三层的业务，如QoS和带宽管理。
IP RAN网络中IP-MPLS技术分析
IP RAN网络中IP/MPLS技术分析摘要：网络ip化趋势是近年来电信运营商网络发展中最大的一个趋势，在该趋势的驱使下，移动网络的ip化进程也在逐步的展开，作为移动网络重要的组成部分，移动承载网络的ip化是一项非常重要的内容。
关键词：ip ran、mpls、lsp、隧道中图分类号： u45 文献标识码： a 文章编号：引言传统的移动运营商的基站回传网络是基于tdm/sdh建成的，但是随着3g和lte等业务的部署与发展，数据业务已成为承载主体，其对带宽的需求在迅猛增长。
然而，传统mstp承载网已经无法满足未来ip化的需求。
业内提出了几种演进方案，其中ip ran是解决无线接入ip化最直接的方式。
ip ran三层ip网络，主要运用ip/mpls协议完成业务承载。
目前3g移动回传分为ps域和cs域，并且未来ip ran会面向多种业务承载，因此针对不同类型的业务，底层的承载方案也不尽相同。
一、mpls技术多协议标签交换（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。
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（internet packet exchange）、appletalk、decnet、clnp（connectionless network protocol）等。
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。
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。
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深入探讨IP网与ATM网相结合的技术来源：考试大【考试大：考试专家，成就梦想！】 2008年11月26日1背景ATM技术是八十年代末由电信提出的，为实现包括话音、数据和图像在内的各种业务传输的宽带综合数据业务网B-ISDN而发展起来的网络技术。
ATM技术的实质是电路交换和分组交换的综合。
因此ATM 技术具有很大的灵活性，任何时候都能按实际需要来占用资源;对特定业务，传送速率随信息到达的速率而变化;能够适应任何类型的业务，无论其速率高低、突发性大小、实时性要求和质量要求如何，都能提供满意的服务。
ATM最初的思想就希望造就未来通信系统的统一平台，制定ATM规范的ATM论坛一直在通过各种手段向ATM中容纳进新的内容以保证ATM最初的目标。
但这样造成ATM技术异常的复杂，标准化的过程缓慢。
此外，昂贵的设备价格也是目前困扰ATM技术普及推广的一大因素，因此ATM一般只限于电信级骨干网的建设。
IP技术起源于六十年代，最初只用于计算机局域网的组建。
近十年来，随着Internet的快速普及，IP 技术广为流传，已经成为一种事实上的开放系统互联标准。
IP技术实质上是一种不需要预先建立连接，而直接依赖于IP分组头信息决定分组转发路径的数据传输技术。
IP技术的主要特点是：IP协议是一种网络级互联协议，容易实现异种网络的互联;采用无连接技术，特别适合于电子邮件、信息检索等非实时的短报文通信;具有统一的寻址体系，网络可扩展性强;采用独立服务的模块化结构，可以支持多种不同应用，容易增加新业务。
IP技术所具有的最大优势在于，它可以运行在任何介质和网络上，可以保证异种网络的互通，即“IPovereverything”。
随着宽带IP技术的发展，包括话音、数据和图像在内的各种业务均能在IP网上进行传输，出现了所谓的“EverythingonIP”的局面，IP业务也即将成为通信业务的主流。
但IP技术在发展过程中也遇到了路由器瓶颈、服务质量难以保证等问题的困扰。
ATM和IP都是发展前景良好的技术，但它们在各自的发展过程中都遇到一些问题。
如果把这两项技术结合起来，利用ATM网络为IP用户提供高速直达数据链路，即可以充分利用ATM网络的资源优势，发展ATM上的IP用户业务，又可以解决IP网络发展中遇到的问题，进一步推动IP业务的发展。
2IP与ATM结合技术的分类目前，IP与ATM结合技术主要分为两大类：重叠技术和集成技术。
采用重叠技术时，IP层叠加在ATM 层之上，ATM端点使用ATM地址选择协议将IP分组包选择路由。
重叠技术的优点是采用标准的ATM论坛/ITU-T的信令标准，与标准的ATM网络及业务兼容;缺点是传送IP包的效率较低。
采用集成技术时，ATM层被看作IP层的对等层，ATM端点只需使用IP地址来标识，在ATM网络内使用现有的网络层路由协议为IP分组选择路由，在建立连接时使用非标准的ATM信令协议。
采用集成技术时，不需要地址解析协议，但增加了ATM交换机的复杂性，使ATM交换机看起来更像一个多协议的路由器。
集成技术的优点是传送IP包的效率比较高，不需要地址解析协议;缺点是与标准的ATM技术融合较为困难。
3重叠技术重叠技术的实现方式具体来说主要有三种，分别是CIPOA(Classical IP over ATM)、LANE(LAN Emulation)和MPOA(Multi-protocol over ATM)。
3.1CIPOA(ATM上的传统IP技术)IETF工作组在RFC1483(AAL5上的多协议封装)和RFC1577(ClassicalIPandARPoverATM)两个文件中定义并规范了CIPOA。
CIPOA的基本思想是利用IP对低层网络技术的包容能力，在ATM网上支持IP协议。
它继承了IP的基本思想，仅把ATM网络看作与以太网、令牌环网等物理子网处于同样地位的一种异形子网。
由于CIPOA规范只支持IP协议，所以它适用于只使用IP协议的互联网和局域网。
利用该规范，用户可以在ATM网络上直接运行现存的基于IP的网络协议(如TCP、UDP)和基于IP应用协议(如WWW、FTP、NFS等)。
CIPOA的协议结构如下所示：网络层IPRCF1577数据链路层RCF1483ATM层物理层物理层CIPOA引入了逻辑IP子网(LIS)的概念，所谓LIS是指根据用户和网络管理者的连接要求，对直接连接到ATM网络的任意主机、路由器进行组合，这种组合形成了一个逻辑的IP子网，其中的主机和路由器可位于网络中的任何地方，即与它们的地理位置无关。
不同的LIS相互独立操作和通信，在一个LIS内，IP包可以在点到点的ATM永久虚通道(PVC)和ATM交换虚通道(SVC)上传送，位于两个LIS内的主机间的IP连接需要经过一个路由器。
CIPOA网络的基本工作原理是：在每一个LIS内设有一个地址解析服务器(ARPServer)，负责完成IP 地址和ATM地址的映射功能。
当LIS中新增了一个IP主机时，该主机首先利用配置好的地址建立与ATM ARP服务器的连接，ATMARP服务器检测到来自新主机的连接后，向该主机发送反向ARP请求(InARP)，从而获得新增主机的IP地址和ATM地址，并在ATM ARP服务器中的IP地址-ATM地址映射表中进行登记。
当一个主机需要向被叫发送IP数据报时，由于它不知道对方的ATM地址，所以首先向ATM ARP 服务器发送ARP请求，获得被叫的ATM地址，再建立到被叫的ATM连接并进行通信。
在重叠技术中，CIPOA技术成熟，实现简单，在LIS上传送的广播业务量很少，网络的资源利用率较高，同时简化了LIS内主机间的通信步骤，改善了时延特性。
但两个LIS中的主机间进行通信时需要经过路由器，仍不能完全解决路由器瓶颈问题，并且每个LIS内都配置一个地址解析服务器，将引入额外的时延。
此外，CIPOA只限于处理ATM上的IP协议，无法处理其它的网络层协议。
3.2LANE(局域网仿真技术)ATM论坛定义的局域网仿真(LANE)技术为在ATM网络上传送现有的LAN协议创造了条件。
采用ATM局域网仿真技术时，对原局域网用户来说，ATM交换网络的各种功能(如呼叫建立、信元拆装等)都是透明的，原局域网终端的硬件和软件系统不需做任何改动，即可利用ATM网络提供的高速直达数据链路传送LAN协议包。
LAN是对局域网的媒体访问控制子层(MAC层)进行仿真，LANE的协议栈如下所示：网络层IP、IPX等LANE数据链路层RCF1483ATM层物理层物理层由ATM层替代传统LAN的MAC子层，成为物理层和逻辑链路之间的一层，因此局域网逻辑链路层以上的软件可以不做任何改动。
LANE可以支持任何局域网的高层协议(如IP,IPX等)。
LANE的服务体系是基于CLIENT/SERVER的查询和响应模型。
在一个仿真的局域网络(ELAN)中，需要配置局域网仿真客户机(LEC)、局域网仿真配置服务器(LECS)、局域网仿真服务器(LES)和广播/未知服务器(BUS)。
LEC是所仿真的局域网的端系统，它向现有局域网提供MAC层的服务接口，代理原局域网中的所有终端向ATM网络传输数据，完成地址解析，实现整个ELAN中的所有终端间的通信。
LECS负责保存仿真局域网中的局域网仿真客户机(LEC)配置信息，并向新安装的LEC发送LES的ATM地址，每个管理域只有一个LECS，它可为一个或多个仿真局域网(ELAN)提供服务。
LES负责实现MAC地址与ATM地址的映射功能，每个ELAN只有一个LES，每个LES有一个专有的ATM地址来标识。
BUS负责处理广播及未知的MAC地址，在仿真局域网内提供广播和组播传送功能。
LEC是如何与LES进行通信完成地址解析并把用户数据通过ATM数据直达链路传送给另一个真地址解析协议(LE-ARP)请求，询问收端的ATM地址。
如果收端已在LES上注册，则LES就在LE-ARP应答中将收端ATM地址返回给发ARP请求转发给ELAN上的所有LEC，收端LEC收到该请求后，就在LE-ARP 应答中将自己的ATM地址返回给LES，再由LES返回就通过ATM SVC呼叫建立到收端的虚连接，并在其上进行数据传送。
LANE对局域网从MAC层进行仿真，屏蔽了网络层以及其上的高层协议，从而使ATM网络可以支持多种协议的传送。
这既是它的优点，也是它的缺点。
优点是为LAN用户的互连创造了便利条件，缺点是无法利用ATM的多业务及相应的特性，网络层的QOS(如IP协议中的RSVP)也无法对应到ATM交换结构中，同时由于最大帧大长度的限制，网络规模的扩展也受到限制;而且两个ELAN内的用户进行通信时要经过路由器，仍不能完全解决路由器瓶颈问题;最后，一个ELAN目前只能同时仿真一种局域网，不能完成异种局域网的转换问题。
3.3MPOA(ATM上的多种协议技术)为了克服LANE和CIPOA的局限性，ATM论坛推出了ATM上的多协议规范(MPOA)。
MPOA集成了LANE、CIPOA、NHRP和Mars规范的功能，同时还引入了虚拟路由器的概念。
MPOA是一个功能强大的网络层路由解决方案，使任何具有MPOA功能的设备都可以和另一台设备通过ATM交换建立直接连接，不必再经过中间的路由器。
这种直接跨越ATM网络建立直接连接的技术有时也称为“直通”或“零跳”路由。
MPOA实际上采用了三种互补的技术来构成其基本功能：ATM论坛的局域网仿真(LANE)协议、IETF 的下一跳解析协议(NHRP)以及虚拟路由器的概念。
LANE是在ATM上仿真第二层的局域网技术，使得ATM 透明于上层应用，是MPOA的一个内部组成部分，适用于子网内部的通信。
NHRP提供了一种扩展的地址解析协议，是基于网络层的寻址技术，允许下一跳的客户在不同的逻辑子网间发送查询，从而允许子网间直接建立ATM连接，让确定的数据流不需使用中间的路由器。
虚拟路由器是指将传统路由器的功能分离到网络中各个不同的组成部分中去，也就是说，将网络中一系列设备集合共同完成传统路由器在网络中的功能，从而降低了成本，提高了效率。
MPOA标准模型包括三个部分：边界设备、ATM直连主机和路由服务器。
边界设备使用网络层和MAC 层目的地址在传统的局域网与ATM接口间传送数据包，以使传统的局域网能够通过ATM进行高效传输。
ATM直连主机具有能够实现多协议信息传输标准功能的ATM网络接口卡，它允许ATM直连主机的相互通信，并允许ATM直连主机通过边界设备与传统局域网进行通信。
路由服务器是一组功能的集合体，它既可由作为单个产品实现，也可在现有路由器和交换机中构建，它使用某些路由协议算法和构造响应MPOA 系统的请求。
它完成网络层对ATM层地址的映射，对未知的服务器的多路广播以及对网络层、MAC层和ATM地址的维护功能。