MPLS多标签分发协议概述及实验配置

MPLS多标签分发协议全称为Multi-Protocol Label Switching，其中Multi-Protocol代表其支持多种三层协议，例如IP,IPV6等，Label Switching说明了它的工作原理，即在其所承载的报文前加上标签栈，数据的转发就基于这个标签。也正是它的这一特性，使它在转发速度上具有无可比拟的优势。

MPLS架构：

控制层：交换三层路由信息和标签
数据层：基于标签进行数据转发

MPLS的特征：

1.MPLS的标签对应目的地
2.MPLS需要IP路由和CEF（思科快速转发）
3.MPLS支持多种协议
4.MPLS基于报文头部的标签进行数据转发

MPLS术语：

LIB 标签信息库：存储本机对于某个网络的标签和邻居发给自己的对于某个网络的标签

FIB 转发信息库：指明到达某网段或主机的报文应该通过路由器的哪个物理接口或逻辑口发送
LFIB 标签转发信息库：指明入栈标签和出栈标签所对应的转发接口

LSR 标签交换路由器：支持MPLS的路由器，能够对MPLS标签包进行交换

MPLS标签格式

Label：标签，20bits
EXP：试验位，3bits，用于QOS
Bos：栈底位，如果这一位为1，代表是最后一个标签，1bits
TTL：和所携带报文的TTL值相同，8bits

LDP标签转发协议：

为路由表中的每一条IGP前缀绑定一个标签，LSR和邻居交换这些标签，存储在LIB标签信息库当中。
MPLS网络的运行过程：
1.路由器运行IGP协议，生成RIB表和CEF表
2.路由器运行LDP协议，为每一个路由前缀捆绑一个标签，LDP邻居相互交换标签信息，生成LIB标签转发信息库
3.路由器通过LIB和FIB中的数据，生成LFIB标签转发信息库
4.路由器通过LFIB表转发数据

MPLS网络的收敛：

在IGP完成收敛后，标签基于FIB重建，因此标签的变化相比IGP的收敛慢，会导致短暂的丢包。
PHP次末跳弹出机制：
为直连路由分配标签时会分配implicit null隐含空，在倒数第二条时会弹出。

MPLS配置实例：

拓扑如下：

R1配置：

int e0/0
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
int loo 0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
router ospf 1
router-id 1.1.1.1
network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
mpls ldp protocol ldp
mpls ldp router-id loopback 0
int e0/0
mpls ip

R2配置：

int e0/0
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
int e0/1
ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
int loo 0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
router ospf 1
router-id 2.2.2.2
network 192.168.1.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0
mpls ldp protocol ldp
mpls ldp router-id loopback 0
int e0/0
mpls ip
int e0/1
mpls ip

R3配置：

int e0/0
ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
int e0/1
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
int loo 0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
router ospf 1
router-id 3.3.3.3
network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
network 192.168.2.0 0.0.0.255 area 0
network 3.3.3.3 0.0.0.0 area 0
mpls ldp protocol ldp
mpls ldp router-id loopback 0
int e0/0
mpls ip
int e0/1
mpls ip

R4配置：

int e0/0
ip address 192.168.3.2 255.255.255.0
int loo 0
ip address 4.4.4.4 255.255.255.255
router ospf 1
router-id 4.4.4.4
network 192.168.3.0 0.0.0.255 area 0
network 4.4.4.4 0.0.0.0 area 0
mpls ldp protocol ldp
mpls ldp router-id loopback 0
int e0/0
mpls ip

在R1上trace 192.168.3.2