MPSLMPLS的基本原理

发布网友 发布时间：2024-10-24 04:22

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热心网友 时间：2024-11-09 07:16

MPLS基础是将面向非连接的IP业务移植到面向连接的标记交换业务之上，以实现路由选择层面与数据转发层面的分离。在MPLS网络中，入口LSR将分组按不同转发要求划分为不同转发等价类（FEC），并将其映射到下一跳，确保每个特定分组被指定到特定FEC。每个特定FEC编码为固定长度的值，标记，标记加在分组前，标记分组通过新标记转发到下一跳。在后续节点，不再分析分组头，而是使用标记作为指针，指向输出端口和新标记，标记分组使用新标记替代旧标记后，经指定的输出端口转发。出口LSR去除标记后，使用IP路由机制将分组向目的地转发。

MPLS选择下一跳工作分为两部分：FEC分类和FEC映射。在面向非连接的网络中，每个路由器通过分析分组头来选择下一跳，而MPLS中分组只在进入网络时进行FEC分类，并分配一个标记。网络中的后续LSR不再分析分组头，所有转发直接根据定长标记进行。传统路由器同时决定分组的业务类型和下一跳，而MPLS可以利用标记支持业务类型（COS），实现相对简化和快速的转发，易于实现显式路由、流量工程、QoS和VPN等功能。

标记是长度固定的标识符，与控制位构成MPLS包头，位于二层和三层之间，通常承载IP包，也可直接承载ATM信元和FR帧。MPLS分组承载一系列按照“后进先出”方式组织的标记，形成标记栈，从栈顶开始处理标记。标记分组到达LSR时，先执行栈顶标记的出栈（pop）操作，然后压入新标记。若分组的下一跳为自身LSR，则弹出栈顶标记并将得到的分组转发给自己。弹出后标记栈不空时，根据保留信息做出后续转发决定；标记栈为空时，则根据IP分组头路由转发分组。

LSR是MPLS网络的基本单元，软件框架结构由控制单元和转发单元构成，实现路由选择、标记分配与发布、标记信息库（LIB）的形成以及基于标记信息库建立标记转发表（LFIB）的转发操作。LFIB使用标记进行索引，类似于IP网络中的路由表，表项包含入标记、转发等价类、出标记、出接口、出封装方式等信息。分组业务在标记交换路径（LSP）上交换，LSP建立使用方式或有序方式，确保网络内标记与流的映射完整一致。

MPLS路由选择方法包括逐跳路由和显式路由。逐跳路由使用传统动态路由算法决定LSP的下一跳，每个节点选择，故障路径修复也由本地完成。显式路由使用流量工程技术或手工制定路由，不受动态路由影响，可以考虑各种约束条件，确保路径的计算和选择满足特定的服务等级要求。逐跳路由实现简单，但缺乏流量工程能力。显式路由支持多种约束条件，适于实现流量工程与QoS业务，更好地满足ISP的特定需求。

MPLS（Multi-Protocol Label Switching）即多协议标记交换。MPLS是一种标记（label）机制的包交换技术，通过简单的2层交换来集成IP Routing 的控制。属于第三代网络架构，是新一代的IP高速骨干网络交换标准，由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。MPLS是IP和ATM融合的技术，它在IP中引入了ATM的技术和概念，同时拥有IP和ATM的优点和技术特征。