CCIE自学-by闫辉NP视频：MPLS小结

MPLS小结：MPLS(Multi-Protocol Label Switch)

传统的IP转发机制太慢了，MPLS目的就是取代传统IP的转发机制，但是，由于一些硬件等设备的速率都比较高了，MPLS的快速转发特性已经不是很明显。现在MPLS主要体现于其扩展应用方面，如MPLS VPN和MPLS TE流量工程。

MPLS依赖IP路由及ip CEF交换

MPLS数据在MPLS网络中是以根据标签信息进行转发

MPLS基于报文头部的标签进行数据转发

MPLS能够支持或者说承载多种三层协议

路由器平台的交换机制：

Routing table-driven witching--Process Switching 进程交换：对每一个packet都查找路由表

Cache-driven switching--Fast Switching  快速交换：第一个packet使用进程交换，之后的相同的packet使用缓存快速交换

Topology-driven switching——CEF（预建的FIB table）：不需要第一个packet的触发；

FIB table：将Routing table直接download到FIB，Adjacency table：ARP表的映射

 

转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class）

MPLS实际上是一种分类转发的技术，它将具有相同转发处理方式（destination相同路径、Forwarding Path相同、Service Level相同）的分组归为一类，这种类别就称为FEC转发等价类。

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。但是并不是所有拥有相同标签的报文都属于一个FEC，因为这些报文的EXP值可能不相同，执行方式可能不同，因此他们可能属于不同的FEC。

决定报文属于哪一个FEC的路由器是入站LSR，因为是它对报文进行分类和压入标签。

MPLS传递原则：MPLS设备，标签转发的通道LSP

LSR：label switch router标签交换路由器

是一台支持MPLS的路由器，能够理解MPLS标签并且能够在数据链路层面对MPLS标签包进行交换。

（LSR：实现了标签分发并能够根据标签转发分组的交换机或路由器都有属于LSR）

ELSR：edge label switch router标签转发边界路由器在边界上加入删除标签。

标签绑定交换协议

CISCO专用的标记分发协议（Tag Distribution Protocol，TDP）七层协议，基于TCP/UDP-711端口；

IETF指定的标签分发协议（Label Distribution Protocol，LDP）基于TCP/UDP-646端接口，支持认证。

MPLS的3种表

FIB： CEF从Routing table直接Download下来的

LIB： 存放本地分配给邻居的标签+从邻居学到的标签

LFIB：动态形成的入标签/出标签映射

MPLS架构

Control plane：交换三层路由信息（如OSPF、ISIS、BGP等）及标签（如TDP、LDP、BGP及RSVP等）

Data plane：基于标签进行数据转发

控制层面使用LDP或者TDP：

LDP详解：路由器启用MPLS之后会自动启用LDP或者TDP协议，自动分发本地标签也就是入标签。对IP路由表中的每一条IGP的IP前缀来说，每一台运行LDP协议的LSR都会进行本地捆绑，也就是说，为IPv4前缀分配标签，然后LSR再将该分配的标签分发给所有的LSR邻居。这些接收到的标签转换为远程标签remote label，之后邻居将该远程标签和本地标签存储于一张特殊的表中，这个表就是标签信息库LIB。通常一台LDP路由器会有多个LDP邻居(LDP邻居建立首先发送HELLO包)，那么这些邻居都会给路由分配标签然后将这些标签传给自己。在所有捆绑某一特定前缀的remote label中，LSR只使用其中一个标签来确定该前缀的出站标签。RIB，也就是路由表来决定IPv4前缀的下一跳是什么。而LSR从下游LSR收到的远程标签中选择其路由表中到达该前缀的下一跳的标签。LSR用这样的信息来创建它自己的标签转发信息库LFIB。

控制层面使用BGP：

不会基于BGP路由的前缀分发标签，只会针对BGP路由的下一跳对应的IGP分发标签。

控制层面使用RSVP：

既可以进行资源预留，也能够分发标签。

MPLS标签格式：（4个字节）

  

MPLS标签类型（基于启用的环境）

帧模式frame-mode，只要二层协议不是ATM，带有标签的依旧是个数据帧而已，可以打多个标签；

依赖IP路由协议构建IP路由表

所有的LSR为路由表中的每条路由前缀分配标签

LSR将自己针对前缀分配的标签都传递给所有的其他LDP邻居

LSR将自己针对前缀分配的标签，以及邻居发来的标签存储在LIB中

路由前缀的下一跳LSR发送过来的标签，用于填充FIB表中的标签信息以及LFIB表中的出标签

信元模式ATM-mode，传输的是信元。

注意：一台路由器不能为不同的路由器分发相同的标签，每条路由条目对应一个本地唯一的标签，但是0-15标签被保留，标签0-显式空标签；标签3-隐式空标签；标签1-路由器报警标签；

MPLS标签的封装：标签打在二层帧头和三层报文之间，标签打的越早离三层越近。

 

以太网字段里的类型值描述三层报文的类型，所以用8847/8848描述打标签的帧

  

标签的处理方式：

Impose label标签压入

Swap label 标签交换：中心的路由器进行标签交换工作，只查找LFIB

Pop label标签弹出：最外层标签去掉

Untagged 标签移除，所有标签都去掉

PHP penultimate hop popping 倒数第二跳标签弹出

(闫辉老师阐述：对于一条路由条目如果该路由器路由表中该路由条目的出站接口是一个没有启用MPLS的接口，则该路由器就是最有一跳路由器；或者该路由条目对应的下一跳邻居不是本地TDP/LDP邻居时，该路由器同样是最后一跳路由器；只要路由器收到了关于一条路由条目的标签是3，则该路由器就会判断自己是倒数第二天路由器；)

MPLS机制：带标签的路径仅仅存在于运营商内部。

采用MPLS，可避免IP路由的逐跳转发情况，减少对数据包的深入分析，借助标签建立二层的快速转发路径，使得数据沿着一条预先建立的路径快速的转发。数据包在进入MPLS网络的入口路由器上被进行一次三层查找，而在此后的LSR只是进行简单的标签交换动作，无需进一步分析三层信息。

每个LSR必须在数据转发之前需建立好LIB标签信息库、LFIB标签转发信息库。当LSR收到一个标签数据帧时，将数据帧中的标签在LFIB表中进行查找，再根据LFIB表中指示的相关动作对标签进行压入、弹出、交换、移除等动作。

MPLS基本部署：

1.配置路由协议IGP

2.开启ip CEF

3.在Frame Mode接口下配置MPLS#mpls ip

4.重新定义MTU值

（比如只有一层标签(普通标签)-1504，两次标签(MPLS-VPN)-1508，三层层标签(MPLS-TE)-1512）

5. Show mpls interface detail//查看接口状态

  Show ip cef detail//查看FIB表

  Show mpls ldp bindings//查看LIB表

  Show mpls forwarding-table//查看LFIB表

感谢闫辉老师超级给力的CCNP视频，也强烈推荐闫辉老师CCNP视频，讲解很清楚，很有启发性，祝闫辉老师工作顺利。感谢鸿鹄论坛，感谢网络。

成长进行中···