MPLS技术培训PPT课件

1、.,1,Xu Xiaohu 2003年11月,MPLS 技术培训,技术支援部总工办 徐小虎,2004/06,.,2,培训提纲,MPLS的产生的背景 MPLS实现原理 MPLS现实的价值 MPLS流量工程,.,3,IPoA组网方式(重叠模型),.,4,ATM vs IP,ATM 固定长度的信元头，可以实现高速硬件交换 面向连接的技术，可以提供良好的QoS保证 选路协议复杂，应用前景暗淡 IP 选路具有灵活性，应用到桌面。 逐跳寻址转发（hop-by-hop）,最长前缀匹配，存在转发瓶颈。 ATM+IP=？,.,5,培训提纲,MPLS的产生与发展 MPLS实现原理 MPLS现实的价值 MPLS流量

2、工程,.,6,MPLS相关概念,MPLS: Multi Protocol Label Switching FEC (Forwarding Equivalence Classes) LIB (Label Information Base) Label：固定长度 LSP: label switched path (单向) LSR: label switching router,.,7,MPLS 转发原理,MPLS转发过程： Ingress LSR 接收到IP报文，进行流分类或查转发表，打上标签，并根据标签转发表项转发此标记报文。 Transit LSRs根据入接口和入标签查找标签转发表项得到出接口

3、和出标签，打上交换的标签，转发。 在LSP倒数第二跳或Egress LSR，弹出标签，还原IP报文后，按照IP转发程序继续转发。,.,8,MPLS 转发原理,MPLS转发示意：,倒数第二跳弹出，Penultimate Hop Popping(PHP),.,9,Label = 20 bits Exp = Experimental, 3 bits,通常用作COS S = 标识是否是栈底, 1bit TTL = Time to live, 8 bits,可以多于一个标签，（标签栈） MPLS转发仅基于标签栈顶标签转发报文 MPLS通常是夹在二层链路层和三层IP报头之间的协议，承载MPLS的链路层可以

4、是： Point-to-Point link (PPP) Ethernet ATM/FR Packet Over SONET (POS)等,MPLS 包头结构,.,10,MPLS标签位置,PPP Header,Layer 3 Header,MPLS Header,Ethernet Hdr,Layer 3 Header,MPLS Header,Ethernet,ATM Cell Header,HEC,DATA,CLP,PTI,VCI,GFC,VPI,Label,PPP Header(Packet over SONET/SDH),Frame Relay,DATA,DLCI,Flags,DLCI,L

5、abel,FCS,Flags,IP包在打上MPLS包头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,.,11,MPLS的标签分配协议,MPLS连接可以使静态配置，也可以通过MPLS信令协议建立标签连接。现有的MPLS标签分配协议有： LDP/CR-LDP RSVP-TE 这些协议可以共存在一个标签交换路由器上。,.,12,MPLS的标签分配协议,LDP（不提供Qos保证） 把单播的IP网地址前缀映射为标签，通过标签交换进行转发。 RSVP, CR-LDP 可以支持带宽约束，保持/建立优先级，部分显式路由约束等。一般用于流量工程目的，实现各种QoS的

6、要求。,.,13,标签分配方式 下游自主分发 下游按需分发 上游和下游LSR 对于目的172.90.38/24，LSR B是LSR A的下游 LSR C是LSR B的下游，LSR D是LSR C的下游 LSR 通过IP路由协议了解它的下游LSR，下一跳即是下游,LDP标签分配模式,.,14,LDP标签分配模式,下游自主分发(Downstream Unsolicited),为目的地址172.90.38 /24分配标签 3,为目的地址172.90.38 /24分配标签 45,为目的地址172.90.38 /24分配标签 30,下游LSR向上游LSR主动分发标签(标签映射消息),.,15,LDP标签

7、分配模式,下游按需分发(Downstream on Demand),为目的地址171.68.10 /24分配标签 3,为目的地址171.68.10 /24分配标签 45,为目的地址171.68.10 /24分配标签 30,为目的地址172.90.38 /24请求标签,为目的地址172.90.38 /24请求标签,为目的地址172.90.38 /24 请求标签,上游LSR向下游LSR请求标签(标签请求消息) 下游LSR向上游LSR分发标签(标签映射消息),.,16,LDP标签保留模式,标签保留模式 自由保留模式 LSR保留从所有邻居分发的标签 当IP路由改变下一跳时快速建立LSP 需要更多的内存

8、空间和标签空间 保守的保留方式 LSR仅保留从下一跳邻居分发的标签 丢弃所有非下一跳分发的标签 节省内存和标签资源,.,17,标签分配协议LDP(续),标签控制模式 独立的LSP控制模式 LSR给某FEC绑定并分发标签，不依赖于此LSR是否从该FEC下一跳接受到分发的标签映射。 有序的LSP控制模式 LSR仅在下列条件下给某FEC绑定并分发标签： 该LSR对于此FEC是Egress LSR，或 该LSR接收到从此FEC下一跳发送的标签映射。,.,18,环路和TTL,在IP网络中使用TTL来预防IP报文在网络中的无限传播。 MPLS可以使用类似于IP的机制，但并非在所有封装形式中都适用 TTL存

9、在于PPP和LAN报文的MPLS包头中。 ATM信元头不包含TTL域 标签分发协议中的环路检测 跳数 (Hop Count)-TTL 路径矢量 (Path Vector)：,.,19,培训提纲,MPLS的产生与发展 MPLS实现原理 MPLS现实的价值 MPLS流量工程,.,20,MPLS的价值所在,固定长度的标记代替IP头作为转发依据，提高转发速度 ASIC（Prefix-tree）、NP大量使用，转发不再是网络瓶颈 增殖业务的出现，使MPLS重新焕发生命力 流量工程（RSVP-TE，CR-LDP） VPN（L2VPN，VPLS，MPLS/BGP VPN）,.,21,培训提纲,MPLS的产生

10、与发展 MPLS实现原理 MPLS现实的价值 MPLS流量工程,.,22,MPLS技术的应用,MPLS可以在IP网中实现一种面向连接的特性。通过MPLS可以在IP网中提供一些原来只有ATM/FR才能提供的业务，使得IP网络运营商可以根据用户需求，提供形式多样的增值服务： 流量工程和QoS MPLS VPN (包括二层和三层VPN),.,23,MPLS流量工程,流量工程的意义： 充分利用网络资源，提高网络整体性能。,A,E,D,C,B,.,24,MPLS流量工程,骨干网上通过建立一条或数条LSP进行流量旁路的方法来平衡网络流量。 传统的IP转发都是基于最短路径路由。但最短路径可能并非是唯一可达的路径。可能存在最短路径过度使用而其它路径却相对空闲的情况。 MPLS流量工程解决方法：建立LSP作为另一可选路径,.,25,流量工程LSP属性,带宽参数 建立和保持优先级 路径选项 严格的Explicit Hop 松散的Explicit Hop 动态选路,.,26,流量工程LSP的隧道建立,建立请求: 路径 (R1-R2-R6-R7-R4-R9),R8,R2,R6,R3,R4,R7,R1,R5,.,27,流量工程LSP的其它特性,对故障的快速适应和保护 快速重路由 备份LSP,.,28,保护策略的两种方式,LSP的