学习笔记——MPLS

目录

一、MPLS基本概念

（1）MPLS存在的意义

（2）MPLS网络结构图

（3）MPLS标签的封装位置

（4）MPLS标签封装结构

（5）标签转发信息表

二、标签转发信息表形成过程

（1）路由器产生路由表

（2）运行MPLS协议的路由器为路由分配标签

（3）通过LDP/RSVP协议发现MPLS邻居

（4）将打标签的路由通告给MPLS邻居

（5）形成标签转发信息表

三、IP包在MPLS网络中转发过程

一、MPLS基本概念

（1）MPLS存在的意义

1、最初的目的是为了提升IP网络中路由设备的转发速率（以标签交换替代IP查表）。后来，IP路由表查找逐步改用硬件方法，处理速度大大提高，这使得MPLS在提高IP网络转发速率方面不再具备明显的优势。

2、但是，MPLS的标签转发本质上是一种隧道技术，它还支持封装多层标签，并且MPLS天然兼容多种网络层和链路层协议，因此，MPLS非常适合在各种VPN业务中充当公网隧道。

3、此外，由于MPLS的报文转发依靠一条固定的标签交换路径，所以MPLS是一种面向连接的转发技术，这使得MPLS在流量工程（Traffic Engineering，TE）、QoS等领域也有着广泛的应用。

（2）MPLS网络结构图

（3）MPLS标签的封装位置

（4）MPLS标签封装结构

（5）标签转发信息表

报文转发的指导地图，基本构成要素包括： 入标签（或本地标签）、出标签、出接口

以上来自华为，详细参考：MPLS是什么？MPLS是如何工作的？ - 华为

二、标签转发信息表形成过程

（1）路由器产生路由表

如下图，R4路由器上有一直连网段，其它路由器通过OSPF协议学习到了到R4上面的直连网段222.14.14.0/24的路由，其中R1和R2分别有两条到该网段的路由：

（2）运行MPLS协议的路由器为路由分配标签

对于到达同一目标网段的多条路由，只选择最优路径的路由进行标签分配。此阶段分析的标签称为本地标签（也叫入标签，用于配置上游来的报文中的出标签，必须唯一）。

 

（3）通过LDP/RSVP协议发现MPLS邻居

在各路由器接口启动LDP协议，通过LDP发现协议各路由器可以发现MPLS邻居。

（4）将打标签的路由通告给MPLS邻居

各路由器将其打了标签的路由通告给其MPLS邻居，而不管是否已从其邻居学习到该路由的标签。这样对于路由222.14.14.0/24在各路由器中的标签情况如下图所示：

（5）形成标签转发信息表

在MPLS中，路由器只将其下一跳路由器通告的标签加到其标签转发信息表中。对于222.14.14.0/24网段对应的标签转发信息表如下图所示：

【再来几张图总结一下】：

 

  

注：本地标签必须唯一

三、IP包在MPLS网络中转发过程

1. MPLS入口路由器根据目的地址查找路由表

 如上图例，假设一目的地址为222.14.14.0/24的IP包到达路由器R1。此时路由器R1将查找其路由表，发现该路由下一跳为路由器R3。

 

2. 将该IP包打上标签，转发给下一跳路由器

上例中，路由器R1将目的地址为222.14.14.0/24的IP包打上标签30，转发给其下一跳路由器R3。  

3. 下一跳路由器查找其转发表，替换标签，继续转发

上例中，当打有标签的IP包到达R3路由器时，路由器不再根据目的地址查找路由表了，而是根据标签查找标签转发表。从R1来的出站标签对应于R3的入站标签，也就是R3通告给R1的标签。R3路由器通过标签替换，将其入站标签替换成出站标签，即用标签40替换掉标签30，然后转发给其下一跳路由器R4。

  

4. 出口路由器查找其转发表，发现其就是目的地网络，弹出标签，送给相应端口处理

上例中R4路由器将查找标签转发表，发现该IP包目的地为自己，则弹出标签。标签交换过程结束。