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Switching:
MPLS报文交换和转发是基于标签的。
针对IP业务,IP包在进入MPLS网络时,入口的路由器分析IP包的内容并且为这些IP包选择合适的标签,然后所有MPLS网络中节点都是依据这个简短标签来作为转发依据。
当该IP包最终离开MPLS网络时,标签被出口的边缘路由器分离。
Page8,起源:
为了将IP与ATM结合,面向无连接的控制平面,面向无连接的转发平面,IP,面向连接的控制平面,面向连接的转发平面,ATM,面向无连接的控制平面,面向连接的转发平面,MPLS,Page9,传统IP转发,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,Page10,ATM的交换过程,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,虚通路连接(VCC),虚通道连接(VPC),VP交换,VC交换,VC交换,NNI,NNI,VPI=2VCI=44,VPI=1VCI=1,VPI=26VCI=44,VPI=20VCI=30,UNI,UNI,Page11,结合ATM与IP优点的技术,Layer3路由-可伸缩性和灵活性Layer2交换-高可靠性和流量工程管理,+,X,R,=,X,RouterATMswitchMPLSRouter,MPLS多协议标签交换,Page12,MPLS基本概念,LSR:
LabelSwitchRouterLER:
LabelEdgeRouterLSP:
LabelSwitchPath,Page13,MPLS基本工作过程,Page14,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,Page15,为什么使用MPLS,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支持二层和三层的MPLSVPNLSP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。
VPN的控制在PE上实现,管理和扩展非常方便。
每个VPN单独构成一个独立的地址空间,即VPN之间可以重用地址。
方便的控制VPN各业务之间的隔离和互通。
支持流量工程(TrafficEngineering)MPLS是面向无连接的控制平面和面向连接的转发平面。
Page16,问题,问题1:
MPLS的产生原因和定义?
Page17,小结,本节我们主要讲解了:
MPLS的基本概念,Page18,内容介绍,MPLS简介MPLS技术细节和工作原理MPLS的实际应用,Page19,MPLS封装格式与标签,MPLS包头有32Bit(4字节),其中包括:
20Bit用作标签(Label)3个Bit的Experimental,协议中没有明确,通常用作CoS(ClassofService)1个Bit的S,用于标识是否是栈底,用来做标签的嵌套,这样可以使标签无限扩展8个Bit的TTL,MPLS包头处于IP(3层)头部前,2层头部后,不同封装类型MPLS头部所处位置不同。
其他ATM/FR中的标签(VPI/VCI)目前也是MPLS协议栈的一部分。
L2Header,MPLSHeader,IPHeader,Data,Label,COS,S,TTL,019222331,32bits,Page20,标签栈,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。
L2Header,MPLSHeader,MPLSHeader,IPHeader,Data,Page21,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。
Page22,MartinioE封装格式,MartinioP封装格式,VMAN封装格式,CCC封装格式,MPLS的封装格式,Page23,相关名词概念介绍,FEC:
ForwardingEquivalenceClass,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。
LSR:
LabelSwitchingRouter,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:
LabelSwitchingEdgeRouter,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,Page24,LSP(LabelSwitchedPath),LSP是一条有源接口和宿接口的路径,是面向连接的;
LSP配置了Label;
LSP配置了相关的操作;
LSP决定了数据的出接口。
Page25,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。
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(ProviderEdge)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。
Page26,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。
Page27,LSP的转发过程,1、进入网络的分组根据其特征划分成转发等价类FEC。
一般根据IP地址前缀或者主机地址来划分FEC。
这些具有相同FEC分组在MPLS区域中将经过相同的路径(即LSP)。
LER对到来的FEC分组分配一个短而定长的标签,然后从相应的端口转发出去。
2、在LSP沿途的LSR上都已建立了输入/输出标签的映射表。
对于接收到的标签分组,LSR只需根据标签从表中找到相应的NHLFE,并用新的标签来替换原来的标签,然后对标签分组进行转发。
3、在MPLS域的出口,标签被剥离,还原称标准的IP报文。
MPLS在网络入口处指定特定分组的FEC,后续路由器只需简单的转发即可,较常规的网络层转发而言要简单的多,从而提高了转发速度。
Page28,静态标签构成的LSP举例,DataA,LSR,LSP,DataB,Port1,Port2,Port3,Port1,Port2,Port1,Port1,Port1,Port2,Port2,Port2,Port3,LER,Page29,通过MPLS信令建立LSP,LDP(LabelDistributionProtocol)协议是MPLS协议中专门用来实现标签分发的协议。
LDP要利用路由转发表中信息来确定如何进行数据转发,而路由转发表中的信息一般是通过IGP、BGP等路由协议收集的。
但是LDP并不直接和各种路由协议有关联,只是间接使用路由信息。
LDP并不是唯一的标签分发协议。
对BGP、RSVP等已有协议进行扩展也可以支持MPLS标签的分发。
MPLS的一些应用也需要对某些路由协议进行扩展。
例如,基于MPLS的VPN应用就需要对BGP协议进行扩展,基于MPLS的流量工程需要对OSPF或IS-IS协议进行扩展。
Page30,问题,问题1:
MPLS的包头结构,Label取值的最大范围是多多少?
问题2:
LSP的操作有哪些?
Page31,小结,本节我们主要讲解了:
MPLS的封装结构MPLS相关概念介绍LSP的概念和LSP的建立和转发,Page32,内容介绍,MPLS简介MPLS技术细节和工作原理MPLS的实际应用,Page33,点到点的虚拟共享专线业务,VLAN88,VLAN88,VLAN88,VLAN88,VCTRUNK,MAC,VCTRUNK,MAC,点到点的虚拟共享专线,可以通过Port或者Port+VLAN的方式来对业务数据封装标签,从而达到对带宽虚拟共享的目的。
Port1,Port2,Port1,Port2,上图中,两个站点间的VCTRUNK通道构成一个LSP,通过对不同Port数据封装上相应的标签(Tunnel+VC),达到数据共享带宽,并且相互隔离。
Page34,虚拟共享局域网业务,虚拟共享局域网,可以通过不同的VB的LP端口和VCTRUNK端口建立LSP带宽共享,从而达到对带宽虚拟共享的目的。
上图中,两个站点间的VCTRUNK通道构成一个LSP,通过对不同Port数据封装上相应的标签(Tunnel+VC),达到数据共享带宽,并且相互隔离。
Page35,问题,问题1:
MPLS目前在我们光网络传输设备上的应用方式有哪些?
在实际配置MPLS应用时,应该如何选择相应的封装格式?
Page36,小结,本节我们主要讲解了:
虚拟共享专线业务虚拟共享局域网业务,Page37,总结,本课程我们主要讲解了:
MPLS协议的概念和原理MPLS的在传输产品中的实际应用,
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