MPLS
【MPLS多协议标签交换】
MPLS的出现是因为硬件性能受限(瓶颈)(慢慢淡出硬件跟得上了)
扩展能力强,基于TLV架构,代替传统IP报文进行数据转发,在运营商或者大型数据中心应用于VPN技术,流量工程
标签(Label)比较短,定长,只有本地意义的标识,这些标签通常位于数据链路层的
数据链路层封装头部和三层数据包之间,标签通过绑定过程通FEC(转发等价类:转发方式相同的一类报文)相映射
LSP(标签交换通道)到同意目的地址的报文在MPLS网络种经过的路径(类似OSPF路由条目)
LSR(核心交换路由机)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(网络边缘路由器)IP报文和MPLS转换的作用
LIB (标签信息表)
LDP(标签分发协议)
LFIB(标签转发数据表)
MPLS转发不是基于路由而是FIB
体系结构
控制平面:IP Routing Rrotocol :转发平面
Routing Information Base(RIB)--- Forwarding Information Base(FIB)
Label Distribution Rrotocol ----------Label Forwarding Information Base(LFIB)
Label Information Base
LER(标签压入)---->LSR(标签转发)------>LER(标签弹出)
压入:二层头+MPLS头(四字节=32bit)+IP头+数据
MPLS数据报文结构
Label 20bit 标签值的范围
exp 3bit 试验位表示MPLS报文优先级
S 1bit 栈底位S=1 表示为IP报文(标签嵌套)
TTL 8bit 生命周期
S:0-15,特殊标签,比如3 隐式空标签 倒数第二台设备 弹出标签
16-1023,静态建立标签LSP分配的标签
1024以上,动态建立LSP分配的标签
【LSP建立】
静态LSP的建立
静态LSP是用户通过手工为各个转发等价类分配标签建立的,由于静态LSP各节点上不能
互相感知到整个LSP的情况,因此静态LSP是一个本地的概念,静态LSP不使用标签发布协议
不需要交互控制报文,因此消耗资源比较小,适合小网络,静态LSP不随网络拓扑自动变化
标签仅本地有效,300与IP关联起来,给上游设备RTC,RTC把300信息保存起来,自己生成的200的标签给上游RTB,
再转发给RTB,RTA为边界设备,数据访问的方向>,流量出去的要封装100标签,标签要相等。
LSP建立< 数据(路由传递)转发>。
动态LSP
动态LSP通过标签发布动态建立,标签发布协议是控制协议(也可以成为命令协议)负责
FEC的分类,标签的发布以及LSP的建立和维护等一系列操作
MPLS可以使用多种标签发布协议
LDP:是专为标签发布而制定的协议,LDP根据IGP,BGP路由信息通过逐跳方式建立
RSVP-TE:是对RSVP的扩展,用于建立基于约束的LSP,它拥有普通的LDP LSP没有的功能
如发布带宽预留请求,带宽约束,链路颜色和显示路径等
标签分配过程:
RTD标签300与IP关联交给上游RTC设备,把300标签存储起来(标签本地有效)
RTA为边界路由,左边连接IP报文
不需要交互报文,资源消耗较小
<方向标签路径建立的方向,>流量的方向
【1】标签的分配发布方式:
---DU(华为默认):主动向上游设备发送标签信息
----DOD:上游请求下游才发送
【2】标签的分配控制方式
----independent方式:不用等待下游发送来的标签 自主向上游发送
----ordered方式(华为默认):按顺序发送,必须等下游发来标签,才会向上游发送
【3】标签的保持方式
-----Liberal:保留所有路径的标签,效率高
-----Conservantive:保存最优路径,安全高
[LDP邻居的发现]
推荐使用逻辑接口建立,
整个流程建立完成 标签就进入正常转发状态
【倒数第二跳弹出PHP】
最后的边界路由器包含:1将MPLS剥离。2查找IP路由表的功能(海量数据)。两种动作分开所以有PHP
应用隐式空标签=3使其剥离。使倒数第二个设备行使剥离标签的动作
【VPN】
最早的VPN为企业(运营商)专线,成本太高了,利用率低。现在自建专线需要国家政府审批。现在很少了。
现在VPN是一根物理线路分给多个企业应用,分成几个逻辑隔离技术线路。
企业连接骨干网络的网络设备成为【CE设备】
运营商与企业连接的设备叫做【PE设备】
运营商骨干网设备叫做【P设备】
常见的两种VPN模型:
【overlay VPN】
企业设备构建,运营商一无所知。建设成本低,自己维护,维护成本高