MPLS基础知识
MPLS学习要点记录
MPLS学习要点记录⼀.MPLS原理简介1. MPLS(Multiprotocol Label Switching)——多协议标签交换Multiprotocol（多协议）是指MPLS 能够承载多种⽹络层协议，MPLS通常处于⽹络模型的⼆层和三层之间。
MPLS⽹络内部只检测MPLS标签，不检测IP头部。
⼆层头部MPLS标签IP头部数据MPLS标签：20bit Lable 3bit Exp 1bit S 8bit TTL20bit⽤作标签（Label），范围0～1048575，0～15为系统使⽤；3个bit的EXP，协议中没有明确规定，⽬前被⽤于QoS；1个bit的S,⽤于标识是否是栈底，S-bit为1标明该标签为栈底；8个bit的TTL，作⽤和IP报⽂头中TTL相同，⽣存周期。
MPLS标签可⽀持多层嵌套，转发⽤外部标签，内部标签⽤于指派业务等2. 标签堆栈外部标签内部标签内部标签IP包头MPLS分组上可以承载⼀系列按照“后进先出”⽅式组织起来的标签，这种数据结构称做标签栈，从栈顶开始处理标签（数据链路层协议头后的第⼀个MPLS头就是栈顶）。
若⼀个分组的标签栈深度为m，则位于栈底的标签为1级标签，位于栈顶的标签为m 级标签。
未打标签的分组可看作标签栈为空（即标签栈深度为零）的分组。
S-bit 通过0或1来标明下⼀个头部为MPLS的头部还是IP头部。
接收MPLS报⽂的路由器只使⽤最外层的标签进⾏转发。
3. MPLS⽹络●LSR：Label Switch Router 标签替换转发数据●LER：Label Edge Router 标签插⼊删除和转发●LSP：Label Switch Path MPLS隧道LER：在LER中，MPLS使⽤了转发等价类(FEC)的概念来将输⼊的数据流映射到⼀条LSP上。
简单地说，FEC就是定义了⼀组沿着同⼀条路径、有相同处理过程的数据包。
这就意味着所有FEC相同的包都可以映射到同⼀个标记中。
MPLS 基础知识
Label
MPLS的封装格式
CCC封装格式
DA SA 6 6 VLAN TAG 0x8847(0x8848 广播) 4 2 Label 4 L3Data N
MartinioE封装格式
DA SA 6 6 0x8847(0x8848 广播) 2 Tunnel 4 VC 4 Ethernet Data N
Egress
MPLS核心路由器(LSR) MPLS边缘路由器(LER)
LSP对数据的操作
LSP定义了三种操作： Ingress：数据从用户设备进入了MPLS网络边缘设备，数据报文要进行封装。 Egress：数据从MPLS网络核心设备进入了边缘设备，MPLS标签要被剥离。 Intermediate（Transit）：数据在MPLS网络核心内从一个设备进入了另一个设 备，标签要被交换。
8 LSR
5 7
LSP
4 9 3
FEC In Port 2 Out Port 3 Out Label 25
2
Out Label 88 88 25 9 4 35 In Label In Port Out Port Out Label
LER2
IP1
pc2 LER将 数 据 包 打上标签
通过路由协议发现网络 拓 扑 ， 并 通 过 LDP协 议 分 配 标 签 和 建 立 LSP
PE Ingress
P
P
P
P Egress
PE
Intermediate
P（Provider）端口： 该端口指接入服务提供商核心网络的端口；在我们设备上指接入的数据报文为MPLS封装报文的端口。 PE（Provider Edge）端口： 该端口为服务提供商的边缘端口，对接的是用户的设备；在这里指接入的是普通以太网帧，如果接入的是MPLS封 装格式的数据报文，但同时不希望对MPLS封装进行处理，端口也可以配置成这种属性。
MPLS_概述讲解
MPLS_概述讲解
MPLS技术的优势主要表现在以下几个方面：
1.虚拟专用网络（VPN）支持：MPLS技术可以实现虚拟专用网络的建立，不同的VPN可以共享一条物理链路，减少了网络资源的浪费，提高了网络的利用率。
2.负载均衡：MPLS网络支持多路径的传输，可以根据网络的实时负载情况动态分配数据包的传输路径，实现负载均衡，提高系统性能和可靠性。
3.快速恢复：MPLS网络具有快速恢复功能，如果网络中的一些节点或链路出现故障，可以快速地选择备用路径进行数据传输，从而保证网络的连通性和稳定性。
4.服务质量（QoS）支持：MPLS技术可以根据不同的数据流量设置不同的传输优先级和带宽，提供了良好的服务质量保证。
5.扩展性：MPLS技术具有较好的扩展性，可以支持大规模的网络和复杂的拓扑结构，满足不同规模和需求的网络部署。
MPLS技术的应用场景主要集中在大型企业和服务提供商的网络中。
在企业网络中，MPLS可以用于构建跨地域的虚拟专用网络，实现多个分支机构之间的数据通信和资源共享。
在服务提供商的网络中，MPLS可以用于建立多个客户之间的虚拟专用网络，提供安全可靠的数据传输服务。
mpls学习知识点总结
mpls学习知识点总结MPLS基本概念1. 转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class，转发等价类）是MPLS中的⼀个重要概念。
MPLS是⼀种分类转发技术，它将具有相同特征（⽬的地相同或具有相同服务等级等）的报⽂归为⼀类，称为FEC。
属于相同FEC的报⽂在MPLS⽹络中将获得完全相同的处理。
⽬前设备只⽀持根据报⽂的⽹络层⽬的地址划分FEC。
2. 标签标签是⼀个长度固定、只具有本地意义的标识符，⽤于唯⼀标识⼀个报⽂所属的FEC。
⼀个标签只能代表⼀个FEC。
图1-1 标签的封装结构如图1-1所⽰，标签封装在链路层报头和⽹络层报头之间的⼀个垫层中。
标签长度为4个字节，由以下四个字段组成：Label：标签值，长度为20bits，⽤来标识⼀个FEC。
Exp：3bits，保留，协议中没有明确规定，通常⽤作服务等级。
S：1bit，MPLS⽀持多重标签。
值为1时表⽰为最底层标签。
TTL：8bits，和IP报⽂中的TTL意义相同，可以⽤来防⽌因环路⽽产⽣的⽆限传播。
3. 标签交换路由器LSR（Label Switching Router，标签交换路由器）是具有标签分发能⼒和标签交换能⼒的设备，是MPLS⽹络中的基本元素。
4. 标签边缘路由器位于MPLS⽹络边缘、连接其他⽹络的LSR称为LER（Label Edge Router，标签边缘路由器）。
5. 标签交换路径属于同⼀个FEC的报⽂在MPLS⽹络中经过的路径称为LSP（Label Switched Path，标签交换路径）。
LSP是从MPLS⽹络的⼊⼝到出⼝的⼀条单向路径。
在⼀条LSP上，沿数据传送的⽅向，相邻的LSR分别称为上游LSR和下游LSR。
如图1-2所⽰，LSR B为LSR A的下游LSR，相应的，LSR A为LSR B的上游LSR。
图1-2 标签交换路径6. 标签转发表与IP⽹络中的FIB（Forwarding Information Base，转发信息表）类似，在MPLS⽹络中，报⽂通过查找标签转发表确定转发路径。
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）。
MPLS基础培训ppt课件
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
mpls基本概念
mpls基本概念
MPLS（多协议标签交换）是一种将数据包标记和路由的网络技术。
MPLS不仅支持IP协议，还支持其他协议，例如ATM和Frame Relay。
MPLS在网络传输中使用标签，而不是常规的IP地址。
这些标签用于标识数据包的路径和优先级，从而提高网络性能和可靠性。
MPLS网络由多个标签交换路由器（LSR）组成。
这些路由器使用标签来确定数据包的路径，并将其发送到正确的目的地。
MPLS还支持虚拟专用网络（VPN），这使得企业可以在公共互联网上安全地传输数据。
MPLS中的标签有两个部分：标签值和标签操作。
标签值是一个唯一的标识符，用于标识数据包的路径。
标签操作是路由器对标签的处理方式，包括压缩、交换和弹出标签。
MPLS还支持不同的服务质量（QoS）级别，包括实时流（如视频和语音）和非实时流（如电子邮件和文件传输）。
通过使用不同的QoS 级别，MPLS可以确保对实时应用程序的优先处理，并防止它们受到网络延迟或丢失的影响。
总之，MPLS是一种高效、可靠且安全的网络技术，可以帮助企业提高其网络性能和可靠性。
- 1 -。
MPLS_概述
1.1? MPLS 概述MPLS （ Multiprotocol Label Switching ）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（ Traffic Engineering ）和 VPN （ Virtual Private Network ）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 （ Label Switching Router ），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 ， Labeled Edge Router ），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 （ Label Switched Path ）传送，其中入口 LSR 叫 Ingress ，出口 LSR 叫 Egress 。
图1-1 MPLS 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。
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。
华为MPLS技术学习指南
5.6.3 配 置链路的
带宽
0
6
5.6.4 配 置静态 CR-LSP
5.6.5 静态 CR-LSP配
置管理
5.6.6 静态 MPLS TE隧 道配置示例
5.6 静态MPLS TE隧道配置与 管理
5 MPLS TE基本功能配置与管理
1
5.7.1 使能MPLS TE和RSVP-TE
2
5.7.2 配置MPLS TE隧道接口
LDP LSP配置示例
LDP LSP配置示例
4 MPLS LDP扩展功能配置与管理
壹
4.3.1 配置LDP与静 态路由联动
4.3.2 LDP和静态路
贰 由联动配置示例
4.3.3 配置LDP与IGP
叁 联动
肆
4.3.4 LDP与IGP联动 管理命令
伍
4.3.5 LDP与OSPF联 动配置示例
4.3 LDP与路由联动配置与管 理
3 MPLS LDP基本功能配置与管理
3.3 配置LDP可选基本功能
3 MPLS LDP基本功能配置与管理
01
01
3.3.7 LDP Inbound策 略配置示例
02
02
3.3.8 LDP Outbound 策略配置示例
03
03
3.3.9 配置LDP LSP建立 的触发策略
04
04
3.3.10 LSP建立的lsptrigger触发策略配置示例
4.4.1 LDP FRR的 两种实现方式
4.4.2 LDP FRR的 实现原理
4.4.3 配置LDP FRR
4.4.4 Manual LDP FRR配置示例
4.4.5 LDP Auto FRR配置示例
华为MPLSVPN基础知识模型PE路由器VRFRD及RT等等
MPLSVPN基础知识：模型、PE路由器、VRF、RD及RT等等2013-07-12 10:07:34红茶三杯vinsoney版权所有,转载请注明出处一、MPLS VPN模型1. PEProvider edge运营商边界设备运营商边界设备,与客户边界设备相连接;运行MPLS;同时在PE上,使用VRF对VPN客户进行隔离;2. PProvider运营商设备运营商设备不直接与客户设备相连接;运行MPLS;P设备往往并不知道VPN客户网络、以及客户的路由;它只负责在Backbone内运载标签数据;3. CEcustomer edge 客户边界设备客户网络中,与PE直连的设备,主要的功能是将VPN客户的路由通告给PE,以及从PE学习同一个VPN下其他站点的路由二、VRFMPLS VPN一个非常吸引人的地方,就是可以让不同客户的路由及数据穿越运营商的MPLS VPN Backbone,而且这些路由和数据又是相互隔离和独立的,即使不同的客户,拥有相同的IPv4地址空间也不要紧;那么作为这些客户路由进入MPLS Backbone入口的设备 -- PE,就显得非常重要了;在PE上有个非常重要的概念—VRF严格的说,VRF的作用现在已经扩展了,我们这里重点讨论在MPLS VPN PE中的运用;VRF：Virtual Routing and Forwarding,翻译成虚拟路由及转发,它是一种VPN路由和转发实例;一台PE路由器,由于可能同时连接了多个VPN用户,这些用户的路由彼此之间需要相互隔离,那么这时候就用到了VRF,PE路由器上每一个VPN都有一个VRF;PE路由器除了维护全局IP路由表之外,还为每个VRF维护一张独立的IP路由表,这张路由表称为VRF路由表;要注意的是全局IP路由表,以及VRF路由表都是相互独立或者说相互隔离的;因为每一个VPN都有一张独立的VRF路由表,所以PE路由器上每一个VPN也会有一张独立的CEF表来转发这些报文,这就是VRF CEF表;一旦在PE路由器上创建了一个VRF,我们就可以将特定的接口物理或逻辑的放入这个VRF,那么这个接口将不再属于全局IP路由表或其他任何VRF,只为该VRF服务;三、RD由于VPN前缀是通过MP-BGP在MPLS VPN网络中扩散,那么可能,同一时间,MPLS VPN网络承载着多个客户的VPN前缀,甚至有可能是相同的IPv4地址空间,那么怎么做到客户之间地址空间的唯一性呢就需要用到RD值了;RD值在VRF中进行配置;RDroute distinguisher64bits,用于在MP-BGP运载VRF前缀时,确保这些前缀的唯一性;但是RD并不会说明该前缀属于哪一个VRF需要搭配RT,RD的功能并不是VPN标示符,因为在一些复杂的VPN环境中,可能一个VPN存在多个RD;RD的最重要的两个功能：与32bits的Ipv4前缀一起构成96bits的VPNv4前缀；如果不同的VPN客户,存在相同的IPv4地址空间,那么可以通过设置不同的RD值从而保证前缀的唯一性;这个64比特的值可以有两种表现形式：AS:nn或者IP-address:nn;其中nn代表数字;最常用的格式是AS:nn,其中AS代表AS号;通常AS是IANA分配给服务提供商的AS号,nn是服务提供商分配给VRF的唯一号码;产生的VPNv4前缀通过MP-BGP在PE路由器之间被传递;四、RTRoute Targets,这玩意就是用来区分customer的;是BGP community 的扩展属性,在VRF中进行配置;它跟在VPNv4前缀后面被一起传递;一条路由可以附加多个RT值;Export RTs通过在vrf中定义export RT值,将使得输出的VPNv4路由携带上该RT值一起传递–以BGP扩展community的方式;注意这些VPNv4路由,是由VPN客户的IPv4路由导入VRF后,加上VRF中配置的RD值所形成的;Import RTsPE会从其他MP-BGP对等体的PE那收到VPNv4的前缀,这些前缀都是携带RT值的;默认情况下,PE是不会将这些VPNv4路由以IPv4的形式装载到VRF路由表里,除非在本地的VRF中,配置import RTs,那么如果import RTs与收到的VPNv4前缀中的RT匹配的话,这些VPNv4前缀才会被以IPv4的形式装载到相应的VRF路由表里,相当于在这里RT起到一个前缀过滤或者识别的作用,这个功能在许多场景中非常有用;VPNv4路由可能携带不止一个RT值,只要有一个匹配import RT即可导入到VRF路由表;五、PE设备逻辑详解PE设备是MPLS VPN部署非常关键的一个环节;上面这张图就是一个典型的PE路由器的逻辑分解图;蓝色的这个框框代表的就是一台PE路由器;我们看到这个PE设备创建了两个VRF,VRF-A对应的是客户A,VRF-B对应的是客户B;一旦创建了两个VRF,我们就可以将特定的接口放入特定的VRF,那么这些接口将只为所属的VRF服务;上图中的PE路由器实际上就有了三张路由表,分别是两张VRF路由表,以及一张全局IP路由表;一个PE路由器连接不同的客户Customer,使用类似虚拟路由器的概念,来进行逻辑上的进行区分,看到上图中的virtual router for A和virtual router for B了么;这些客户甚至有可能使用相同的地址空间,那么我们在一台PE上,使用多个virtual路由表,将客户及客户的路由进行逻辑上的隔离;这里virtual路由表是相对于我们的全局IP路由表的概念;从global接口上学习到的路由,放入全局IP路由表,从VRF接口上学习到的路由,放入相应的VRF路由表;不同的virtual路由表完全隔离;再来看仔细一点,上面这个PE,我们创建了VRF ABC,那么同时一并出现的还有VRF ABC的路由表以及VRF ABC的CEF表;我们将PE上与CE直连的接口放入VRF ABC;接下去来分解一下,看看这里头有什么东西：首先PE上,运行一个Core的IGP协议,这里用的是OSPF 100,这个OSPF进程是为全局IP路由表贡献路由的;OSPF 100与运营商骨干网内的其他设备形成OSPF邻居关系并且交互骨干网Core内的路由,交互这些路由的目的是,可以为后面的MP-BGP的建立服务,因为MP-BGP往往是通过PE之间的Loopback来建,MP-BGP邻居关系建立需要这些IGP 路由;同时后续的LDP也依赖这个Core的IGP协议;接着PE上运行一个MP-BGP,MP-BGP至少有两个address-family也就是地址族,一个是address-family vpnv4,用于和对端的PE交互VPNv4前缀;另一个地址族是address-family ipv4 vrf ABC,注意这个地址族是和vrf ABC关联的,用于获取VPN客户的路由,这个图中就是customer-A;接着PE上跑一个PE-CE的路由协议,例如静态、RIP、EIGRP、BGP等等,目的是为了从VPN客户那,也就是CE设备那学习到VPN客户的路由;注意由于连接CE的接口被放入了VRF ABC,因此通过这个接口学习到的路由,被放入了VRF ABC的路由表;放入了VRF ABC 路由表之后呢接下来就要将路由引入到MP-BGP中,如果PE-CE之间运行的是路由协议是非BGP,那么就需要做路由重发布,将客户路由重发布进address-family ipv4 vrf ABC这个地址族下面,而如果PE-CE之间运行的已经是BGP了,那么路由当然就直接进入MP-BGP了;现在MP-BGP已经有了VPN客户的路由,现在要将这些IPv4的路由前缀,变成VPNv4的路由前缀,通过已经建立起来的VPNv4的邻接关系传递给对端PE;由于这些路由是属于VRF ABC的,而VRF是定义了RD、RT值的,那么这些值在这里就派上用场了;32bits的IPv4路由前缀,搭配上64bits的RD值,就形成了96bits的VPNv4的前缀;另外,RT值跟随着这个VPNV4前缀,被MP-BGP更新给了对端PE;。
MPLS_协议
MPLS_协议MPLS（Multiprotocol Label Switching）是一种流程导向的通信协议。
它使用标签对数据包进行路由转发，以提高网络性能和可靠性。
MPLS可以同时支持多个通信协议，包括IP （Internet Protocol）和ATM（Asynchronous Transfer Mode）。
MPLS已广泛应用于企业网络、电信网络和互联网服务提供商（ISP）网络中。
一、MPLS的起源MPLS最初由CISCO公司开发，旨在解决IP网络中的路由问题。
在传统的IP网络中，路由器通常基于目的IP地址来决定如何转发数据包。
这种基于IP地址的转发方法只能使网络变得越来越复杂，无法满足不同的服务质量需求。
MPLS协议通过引入标签，使路由器能够快速地识别数据包，提高了路由转发效率，并支持多种QoS服务质量等级。
MPLS的标签机制以及基于标签的流程导向转发使得MPLS可以更好地支持不同类型的流量和应用，并为IP网络的服务提供商提供了一个更可靠和灵活的路由解决方案。
二、MPLS的特点1.标签交换MPLS协议基于标签交换技术，将标签添加到数据包头中来标识数据包的来源和目的地。
每个标签都有独特的标识符，只要标签路由器能够识别这些标签，它就可以根据这些标签快速地转发数据包。
这种基于标签的转发机制使得MPLS比传统IP网络更加灵活和高效。
2.基于流的转发MPLS协议可以根据流量的类型和需求来分配不同的标签，以便对不同的流量进行最优转发。
基于流的转发机制可以帮助网络管理员更好地管理网络流量，并满足不同的服务质量（QoS）需求。
3.支持多种协议MPLS协议支持多种通信协议，包括IP和ATM等，因此它可以适用于多种类型的网络。
MPLS的支持多种协议的能力让它成为了一个通用的路由解决方案。
4.可扩展性MPLS协议是一种高度可扩展的协议，可以实现接入到公共IP网络的企业网络和其他网络之间的无缝连接。
其中，MPLS VPN技术可以为企业提供更安全的互联网连接，从而减少了安全隐患。
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。
MPLS 基础概念
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，称为转发等价类（FEC，Forwarding Equivalence Class）。
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、只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。
在某些情况下，例如要进行负载分担，对应一个FEC可能会有多个标签，但是一个标签只能代表一个FEC。
标签由报文的头部所携带，不包含拓扑信息，只具有局部意义。
标签的长度为4个字节（32bits），封装结构如图1-1所示。
图1-1 标签的封装结构标签共有4个域：●Label：标签值字段，长度为20bits，用于转发的指针；●Exp：3bits，用于QoS；●S：1bit，用于标识该标签是否是栈底标签，值为1时表明为最底层标签。
主要应用于MPLS标签的多重嵌套；●TTL：8bits，和IP分组中的TTL（Time To Live，生存时间）意义相同。
标签与ATM的VPI/VCI以及Frame Relay的DLCI类似，是一种连接标识符。
如果链路层协议具有标签域，如ATM的VPI/VCI或Frame Relay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。
标签在分组中的封装位置如图1-2所示：3. 标签交换路由器LSR（Label Switching Router，标签交换路由器）是MPLS网络中的基本元素，所有LSR都支持MPLS技术。
4. 标签交换路径一个转发等价类在MPLS网络中经过的路径称为标签交换路径（LSP，Label Switched Path）。
MPLS学习总结
MPLS学习总结MPLS学习总结MPLS（Multi-Propocol Label Switching）即多协议标记交换。
RFC3031——Multiprotocol Label Switching Architecture。
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A TM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A TM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。
MPLS 标签结构：MPLS标签的位置界于⼆层和三层之间俗称2.5层。
通常，MPLS标签有32Bit：理论上，标记栈可以⽆限嵌套，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。
MPLS标签/MPLS包头：MPLS标签是⼀个长度固定、只具有本地意义的短标识符，⽤于唯⼀标识⼀个分组所属的转发等价类FEC。
在某些情况下，例如要进⾏负载分担，对应⼀个FEC可能会有多个标签，但是⼀个标签只能代表⼀个FEC。
Label：20Byte，标签值字段，⽤于转发的指针；Exp：3Byte，保留，⽤于试验，现在通常⽤做CoS（Class of Service）；S：1Byte，栈底标识。
MPLS_概述资料
1.1? MPLS 概述MPLS （ Multiprotocol Label Switching ）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（ Traffic Engineering ）和 VPN （ Virtual Private Network ）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 （ Label Switching Router ），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 ， Labeled Edge Router ），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 （ Label Switched Path ）传送，其中入口 LSR 叫 Ingress ，出口 LSR 叫 Egress 。
图1-1 MPLS 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。
MPLS基本概念
MPLS v2.1—1-14
总结
• IP routing 基于目的地址转发 • MPLS 基于标签转发 • MPLS 有两个平面: 控制平面和转发平面 • MPLS 技术能被用于各处：一层或二层的协议 • All LSRs 三项任务: – Exchange routing information – Exchange labels – Forward packets
• Experimental bits are usually used to carry the IP precedence value.
© 2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
MPLS v2.1—1-18
MPLS Label Format
MPLS uses a 32-bit label field that contains the following information:
© 2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
MPLS v2.1—1-17
MPLS Labels
• Labels are inserted between the Layer 2 (frame) header and the Layer 3 (packet) header.
第二章 MPLS基本概念
• MPLS域（MPLS Domain）：一组连通的节 点集合，这些节点执行MPLS路由选择和转发， 并属于同一个路由选择域或管理域。 • MPLS边界节点（MPLS Edge Node）：连 接一MPLS域和一个不属于该域的节点的 MPLS节点，它所连接的域外节点可能不运行 MPLS，也可能只是不属于本MPLS域。而当 MPLS MPLS 某个LSR的邻节点主机为非MPLS节点时，该 LSR就是MPLS边界节点。 • MPLS出节点（MPLS Edge Node）：处理 离开该MPLS域的业务量的MPLS边界节点。
• 在传统的IP转发中，路由器通常将目的地址与 路由表中某一个地址前缀都具有最长匹配的两 个包归为同一FEC，从而据此进行转发。并且 在一个数据包传过网络时，每一跳上的路由器 都对这个数据包所携带的信息进行重新分析并 将它归为某个网络的时候进行 一次分析并将数据包归为某个FEC的操作。数 据包所归属的FEC与一个称为“标签”的较短 的定长的编码值对应起来，即FEC由其对应的 标签来标识。这个标签被加到数据包上，当数 据包转发到下一条时，标签随它一起到达下一 跳。在其后的各跳上，路由器可以不对数据包 的网络层头部进行进一步分析，标签被当做一 种索引，在一个表中检索得到下一跳转发方向 和一个新的标签值，旧的标签被新的标签所替 代，然后数据包被转发到下一跳，如此直到网 络另一端的边缘，数据包在离开网络的边缘 LSR上。
• MPLS入节点（MPLS Ingress Node）：处理进入 该MPLS域的业务量的MPLS边界节点。 • MPLS节点（MPLS Node）：运行MPLS的节点。该 节点识别MPLS协议，可以运行一种或多种第三层路 由选择协议，并能基于标签来转发包。MPLS节点也 可以具有转发一般的第三层包的能力。 • VC合并（VC Merge）：MPLS标签携带在ATM的 VCI域（或VPI/VCI联合域）中时的标签合并，在某 个LSR上使多个入VC合并到一个出VC。 • VP合并（VP Merge）；MPLS标签携带在ATM的 VPI域中时的标签合并，使得多个入VP合并到一个出 VP。此时只有源自相同节点的信元才可能具有相同 的VCI值，从而通过VCI可以分辨来自不同源节点的 信元。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 20
MPLS在协议栈中的位置
MPLS通常是夹在二层链路层和三层IP包头之间； IP包在打上MPLS包头以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 。
相关名词概念介绍
FEC：Forwarding Equivalence Class，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，例如目的地址前缀相同的数据分组。通常对一个 FEC分配相同的标签。
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。FEC数据流所走的路径就是LSP。
PE Ingress
P
P
P P
Egress
PE
Intermediate
P（Provider）端口： 该端口指接入服务提供商核心网络的端口；在我们设备上指接入的数据报文为MPLS封装报文的端口。 PE（Provider Edge）端口： 该端口为服务提供商的边缘端口，对接的是用户的设备；在这里指接入的是普通以太网帧，如果接入的是 MPLS封装格式的数据报文，但同时不希望对MPLS封装进行处理，端口也可以配置成这种属性。
Huawei Confidential
Page 8
传统IP转发
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
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
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 2
学习指南
本课程的重点是MPLS的技术细节和
工作原理。
本课程的难点是理解MPLS在MSTP传 输网络中的实际应用。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
MartinioP封装格式
0x8847(0x8848 广播) Tunnel VC 2 4 0x8100 2 4 VLAN 2 Ethernet Data N
VMAN封装格式
DA SA 6 6
VLAN TAG
4
L3Data N
Page 22
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 15
问题
问题1： MPLS的产生原因和定义？
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 16
本节我们主要讲解了：
小结
MPLS的基本概念
MPLS 结合了网络层的灵活连接和可扩展性，以及ATM的标签转发的可靠传输和QoS
支持多种标准的路由协议，如BGP、OSPF
支持多种标签生成协议，如LDP、RSVP
支持多种网络层协议，包括IPv4、IPv6、IPX等 有效解决QoS问题 具有标签转发的高性能 LSP本身就是公网上的隧道，用MPLS来实现VPN有天然的优势，避免了L2TP、 GRE等传统VPN在配置和管理上的N平方问题。
Huawei Confidential Page 10
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
结合ATM与IP优点的技术
R
Router
+
X
ATM switch
=
X
MPLS Router
Layer 3 路由 -- 可伸缩性和灵活性 Layer 2 交换 -- 高可靠性和流量工程管理
2014-3-7
Security Level: Internal Use Only
MPLS基础知识
光网络产品服务部
HUAWEI TECHNOLOial
前言
基 于 MPLS （ 多 协 议 标 签 交 换 技 术），开发此课程。 本课程旨在了解MPLS技术的基础 知识，理解 MPLS 在 MSTP 传输网 络中的实际应用。
LSR：Label Switching Router，LSR是MPLS的网络的核心交换机，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
MPLS——多协议标签交换
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 11
MPLS基本概念
LER IP
MPLS域
LSR LER
LER
LSR
LSP
MPLS
LSR LER
LSR：Label Switch Router
LER：Label Edge Router LSP：Label Switch Path
Page 3
参考资料
MPLS基础原理知识 MPLS L2 VPN原理知识 数据单板开局指导书
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 4
课程目标
学习完此课程，您应能：
了解MPLS的概念和发展由来 理解MPLS的技术细节和工作原理 理解MPLS在传输网络中的实际应用
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 25
LSP的建立和结构
LSP的建立其实就是将FEC和标签进行绑定，并将这种绑定通告 LSP上相邻LSR的过程，建立起相邻LSR间的标签映射关系。可以通过 1、静态标签配置，无通告过程 2、通过标签分发协议或其他协议建立 LSP的建立是逐段进行的。
LSP Ingres s
LSR
MPLS网络的基本构成单元 是标签交换路由器LSR，由 LSR构成的网络叫做MPLS 域。
Egress
MPLS核心路由器(LSR)
MPLS边缘路由器(LER)
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 24
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Huawei Confidential Page 19
标签栈
L2 Header
MPLS Header MPLS Header IP Header
Data
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。
LSP对数据的操作
LSP定义了三种操作： Ingress：数据从用户设备进入了MPLS网络边缘设备，数据报文要进行封装。 Egress：数据从MPLS网络核心设备进入了边缘设备，MPLS标签要被剥离。 Intermediate（Transit）：数据在MPLS网络核心内从一个设备进入了另一个设 备，标签要被交换。
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 7
起源：为了将IP与ATM结合
IP
面向无连接 的控制平面 面向无连接 的转发平面
MPLS
面向无连接 的控制平面 面向连接的 转发平面
ATM
面向连接的 控制平面 面向连接的 转发平面
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 21
MPLS的封装格式
CCC封装格式
DA SA 6 6 4 VLAN TAG 0x8847(0x8848 广播) Labe L3Data l 2 4 N
MartinioE封装格式
DA SA 6 6 0x8847(0x8848 广播) Tunnel VC 2 4 4 Ethernet Data N
Page 13
MPLS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
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 14
为什么使用MPLS
Page 9
ATM的交换过程
虚通路连接 (VCC) 虚通道连接(VPC)
UNI UNI
NNI
VC 交换 VPI = 1 VCI = 1
NNI
VP 交换 VPI = 2 VCI = 44 VPI = 26 VCI = 44 VC 交换 VPI = 20 VCI = 30
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
HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.
Huawei Confidential
Page 5
内容介绍
MPLS简介
MPLS技术细节和工作原理