一.MPLS介绍
1.概念

Muti-Protocol Label Switching多协议标签交换
① Muti-Protocal:支持多三层协议,如IP,IPv6,IPX等
② Label Switching:在所承载的报文前加上标签栈,基于标签做转发
2.介绍
① MPLS是一种新的转发机制,数据在MPLS网络中根据标签信息转发
② 通常,MPLS标签对应目的地址(路由前缀)
③ MPLS依赖IP路由及CEF交换
④ MPLS基于报文头部的标签进行数据转发
⑤ MPLS能够承载多种三层协议
二.MPLS转发流程

RIB:路由信息库
LIB:标签信息库
LFIB:标签转发信息库
FIB:转发信息库
1.采用MPLS,可避免IP路由逐跳转发情况,减少对数据包的深入分析,借助标签建立二层快速转发路径,使数据能够沿一条预先建立路径快速转发
2.数据包在进入MPLS网络的入口路由器会被进行一次三层查找,此后LSR只进行简单标签交换,无需分析三层信息
3.每个LSR必须在数据转发前建立好LIB及LFIB。当LSR收到一个标签数据帧时,将数据帧中的标签在LFIB中进行查找,再根据LFIB中指示的相关动作对标签进行压入、弹出、交换、移除等动作
三.MPLS架构
1.Control Plane
交换三层路由信息(如OSPF、ISIS、BGP等)及标签(TDP、LDP、BGP、RSVP等)

2.Data Plane
基于标签进行数据转发

四.MPLS概念
1. Label Switch Router (LSR)标签交换路由器

支持MPLS,能够理解MPLS标签并能够在数据链路层面对MPLS标签包进行交换。有三种类型
① Ingress LSR
② Egress LSR
③ Intermediate LSR
2.Forwarding Equivalence Class (FEC) 转发等价类
① 在转发过程中,具有相同处理方式的一组数据,可通过地址、隧道、Qos等方式来标识,通常在一台设备上,对于 一个FEC分配相同标签
② 属于一个FEC的流量具有相同的转发方式、转发路径和转发待遇。但并不是所有拥有相同标签的报文都属于同一个FEC,因为这些报文的EXP值可能不通,执行方式可能不通,因此可能属于不同的FEC
③ 决定报文属于哪一个FEC的路由器是入站LSR,因为它对报文进行分类和压入标签
3.LSP
报文在穿越MPLS网络或部分MPLS网络时的路径

五.MPLS标签
1.结构

2.多标签

① 二层帧头都有一个字段用于识别上层协议,对于以太网帧中,协议字段使用8847(单播)或8848(组播)来表示承载的是MPLS报文,如果上层是IPv4报头,则为0x0800;在PPP帧中,有一种NCP为MPLSCP
②允许多标签存在,标签中的Bos位标识是否为栈底
③ 路由器只处理最顶层的标签
3.标签处理方式
① Insert(impose or push)
② Swap
③ Remove (PoP)



4.带标签的报文

5.IP查找和标签查找


6.判定查找FIB和LFIB
主要取决于所收到的数据二层封装,如果是以太网(数据帧),则看帧头的”类型/长度“字段值
① Type:0x8847(单播)上层承载的是MPLS,查找LFIB
① Type:0x8848(组播)上层承载的是MPLS,查找LFIB
① Type:0x0800 承载的是IPv4报文,查找FIB
六.MPLS应用
1.Unicast IP Routing
2.Multicast IP Routing
3.MPLS TE
4.Qos
5.MPLS VPN
6.AToM