华为- MPLS - 原理简介.ppt

1、MPLS 原理简介,MPLS起源,MPLS MultiProtocol Label Switching IETF的MPLS工作组制定标准 标签交换的范例(就像ATM/FR交换） MPLS 是各个厂商共同研究的产物 IP 交换(Ipsilon) 标示交换 (Cisco) ARIS (IBM) 信元交换路由器(Toshiba) IP 导航器 (Ascend),MPLS优势,把流量工程和QoS应用于IP网络 根据业务QoS的要求建立类似于VC的通道用这些通道转发数据 充分利用网络资源 解决了IP/ATM之间的互通性和可扩展行 建立通用操作的典范 彻底解决“n2 ”问题 便于在IP网络中提供VPN业务

2、 使用类似于VC的通道来隔离数据,MPLS发展状况,IETF () 上一次会议在8月的第一周在美国的匹兹堡举行。 信令协议(LDP, CR-LDP, RSVP)已经制定出标准，但是这些协议仍然需要补充。 某些领域的工作（例如在MPLS上进行路由重选和承载语音）仍在进行。 MPLS Forum () 这个国际化的论坛加速了MPSL及其相关技术的应用。,LSR - Label Switching Router 路由器或ATM交换机通过交换标签来转发带有标签的包。 LER - Label Edge Router 开始（加一个标签）或者结束（去

3、掉标签）一条标签交换路径 LSP - Label Switched Path 为了组成一条单向连接通道从出口到入口之间建立的一条基于IP的VC。,LDP Label Distribution Protocol 在各个LSR之间运行的双向连接信令协议(包括LDP, CR-LDP，RSVP)。 FEC Forwarding Equivalence Class 用同一方式转发的一组包。,MPLS术语和构成,MPLS Domain,MPLS标签,MPLS操作部分,控制平面 通过信令协议（LDP/CR-LDP, RSVP-TE）配置和维护LSP 在标签信息库（Label Information Base

4、,LIB) 上维护标签捆绑信息 每一条目包括: 入标签和入接口 出标签和出接口 LIB由入标签和入接口索引 实现流量工程、QoS和VPN 数据平面 在入口标识IP数据流（压入标签），通过标签交换转发数据流（压入弹出交换），在出口处去除标签（标签弹出） 根据LIB和入标签工作,控制平面：MPLS标签管理,标签赋值与分配 通过下游节点 按需分配 (on demand)(每次请求) 主动的 (unsolicited)(不需要请求) 命令控制（Ordered control) 从出口到上游 独立的 (Independent) 独立的标签赋值和分配 标签保持 严格方式 (Conservative)(标签

5、资源缺乏，在不需要时才被释放) 自由方式 (Liberal)(标签资源丰富，保持充足资源供使用) 标签空间 平台方式 标签在整个平台/路由器上是唯一的 接口方式 标签在每个接口上是唯一的，多个接口可以使用相同的 标签,MPLS运作模式,拓扑驱动(Topology Driven) 建立LSP LDP 控制驱动(Control Driven) 建立到端点的LSP 象在路由计算或路由分类中的隧道一样使用LSP RSVP-TE, CR-LDP,控制平面：LDP概述,LDP对等体 2个LSR可以使用1个LDP来交换标签/FEC来映射信息 LDP会话 在LDP对等体之间的双向会话使这些对等体可以知道其他的

6、对等体的LDP容量和标签映射信息 LDP消息分类 发现 (UDP) 周期性的问候消息 会话 (TCP) 建立，维护和终止LDP会话 广告 (TCP) 创建，更改和删除FEC间的标签映射 通报 (TCP) 建议通报和错误通报,通过问候协议来互相发现,互相之间建立TCP协议,交换MPLS容量信息,MPLS Network,LDP对等实体,控制平面: LDP运作概述,控制平面：通过LDP建立LSP,入口,出口,标签请求,标签映射,LSP,通过命令控制方式自下而上的LSP建立流程,MPLS Network,MPLS 操作流程概览,控制平面: 采用常规的IGP路由表,0,1,0,1,2,0,1,0,1,

7、C,B,A,D,20 0,控制平面: 建立LSPs,0,1,0,1,2,0,1,0,1,189.24 2,- 0 192.56 1,- 0 189.24 1,44 0 Act,33,44,21 0,21,20,此示例中的LSP建立采用了 下游命令方式（downstream on demand - ordered control）,MPLS 转发算法,首先，查看数据包标签栈中的一级标签(Top label)值 其次，在LIB中寻找数据包的一级标签值为“label in”的记录 然后，对从LIB中来的并且被标记为“label out”的数据包的顶级标签进行标签交换（例如：先弹出后压入的替换方式）

8、最后，数据包从LIB中相应记录标识的出口发出,数据平面: 通过LSP进行数据包转发,0,1,0,1,2,0,1,0,1,189.24 2,- 0 189.24 21 1,33,21 0,- 0 192.56 20 1,20 0 192.56 44 1,44 0 192.56 Act 1,控制平面: 逐跳建立LSP,由于单段路径的权值都为1，所以从R3到R8的最短路径是通过R4的路径，即蓝色线标记的路径 采用传统的选径方式，所有从R1&R2到R8的数据都要通过R4 通过LDP建立LSP将沿着同一路径 如果需要沿着不同的路径建立LSP则需要清晰路由方式（explicit routing）,R2,R

9、8,R1,R3,R4,R6,R7,R5,1,1,1,1,1,1,1,1,控制平面: 采用流量工程的LSP建立方式,RSVP-TE/CR-LDP在标签请求消息中能够支持清晰路径（explicit-path） 标签请求消息沿清晰路径前行 清晰路径可以手工配置或者采用受限路由方式（ constraint-based routing ）动态计算 RSVP-TE/CR-LDP在标签请求消息中也能支持资源信息 资源会沿着LSP进行保留 为实现流量工程的目的，路由将绕过“热点（hot spot)”,控制平面: MPLS & Diff-Serv,如何为标签数据包申请Diff-Serv PHB处理? E-LSP EXP-Inferred-PSC LSP 一个LSP用于多个受控汇聚（Ordered-Aggregate，OA） 从垫片头标签的EXP字段判断PHB的调度类 L-LSP Label-Only-Inferred-PSC LSP 一个LSP对应一个OA（受控汇聚） PSC通过标签进行判断 丢弃优先判定依据： 垫片头标签的EXP字段，或者 ATM的CLP 比特位或者帧中继的DE比特位 LSP 的建立采用扩展的 RSVP-TE/CR-LDP,课程回顾,MPLS