Internet核心原理与应用技术 第17章 Internet交换技术.ppt

1、第17章 Internet交换技术,17.1 Internet路由与交换的概念,17.1.1 IP路由与ATM交换技术 1交换机与路由器的基本概念 2传统IP路由技术及其局限性, 一旦整体程序出现部分故障，很容易导致整个任务失败，甚至操作系统崩溃。 整体程序中包转发被置于优先位置，一旦路由器忙于包转发，无暇顾及路由修正和控制等任务，就会导致网络不稳定。, 整体码过分庞大，失去灵活性、可扩展性和稳定性。因为对整体码而言，要增加一个功能可能会影响整个码，所以要想修改它非常困难。, 整体码尺寸过大，给厂商及时修改版本错误、推出新版本造成困难。 整体码不能分解成子程序，给模拟、仿真测试造成困难。,（1

2、）路由器的处理能力、速度和吞吐量都很低，用户接入的速度很慢。其主要原因是数据分组的存储和处理过程复杂，路由表太大导致查询时间过长。,（2）Internet目前使用的IPv4对实时业务、灵活的路由机制、流量控制和安全性的支持不够，网络的拥塞现象无法解决，无法提供可靠的网络服务质量。,3ATM交换技术,异步转移模式（Asynchronous Transfer Model，ATM）是一种新的传输和交换数字信息的技术。,图17.1 ATM传输网络,17.1.2 基于ATM交换的IP路由,1叠加模型方式 2对等模型方式,17.1.3 吉（太）位线速路由交换机,吉（太）位线速路由器可以支持各种路由协议，现

3、代吉（太）位线速路由交换机还具有支持增值服务的能力。,17.2 IP路由交换技术,17.2.1 IP交换的原理,图17.2 ATM上的IP路由与IP交换的原理比较,图17.3 IP交换机体系结构,17.2.2 IP交换机的转发,1基于缺省VC的IP交换,图17.4 基于缺省VC的IP交换机控制器间的第三层路由转发,2IP交换机的交换信息流转发,图17.5 IP交换机交换信息流的第一次转发建立,图17.6 IP交换机交换信息流的第二次转发建立,17.2.3 信息流管理协议,信息流管理协议（IFMP）是一个IP交换网络中信息流的标志交换协议，用于相邻的IP交换机之间通知对某个交换信息流的信元重新定

4、向信息，实现一个第二层标志与一个指定的交换信息流的绑定。IFMP不是一个IEEE的标准协议文件，它是一个专用的协议。,图17.7 IFMP信息流标识符格式,图17.8 IFMP的重定向消息格式,17.2.4 通用交换管理协议,14种请求响应消息 （1）连接管理请求响应消息 （2）端口管理请求响应消息 （3）统计请求响应消息 （4）配置请求响应消息,图17.9 GSMP分组的格式,图17.10 GSMP连接管理消息格式,2交换机生成事件消息 3GSMP的邻接协议,图17.11 GSMP邻接协议消息格式,17.3 Cisco的标记交换技术,17.3.1 Cisco标记交换原理,图17.12 Cis

5、co交换标记网络,17.3.2 Cisco标记交换转发,图17.13 TFIB的结构,图17.14 Cisco标记交换转发过程,17.3.3 标记分发协议,1下游分配标签方法,图17.15 下游分配标签的过程,2下游按需分配标签方法,图17.16 下游按需分配标签的过程,3上游分配标签方法,17.4 多协议标签交换,17.4.1 MPLS体系结构,图17.17 采用MPLS技术的IP主干网络结构,1转发构件 2控制构件,17.4.2 MPLS标签堆栈格式,1MPLS标签堆栈编码结构,图17.18 标签堆栈编码结构,2标签的封装与绑定,图17.19 在填充片标签头中携带标签结构,17.4.3 M

6、PLS协议结构与LSR结构,1MPLS协议结构,图17.20 MPLS操作协议结构,2LSR结构,图17.21 LSR的结构,17.4.4 LDP,1LDP的原理 LDP是LSR通过直接网络层路由信息映射到数据链路层交换通道，在网络中建立LSP所涉及的过程和消息的集合。,LDP提供了以下4种消息类型。 （1）发现消息（Discovery）： 用于通告并维持网络中某个LSR的存在。,（2）邻接消息（Session）： 用于建立、维持并终止LDP对等实体双方之间的会话。,（3）通告消息（Advertisement）： 用于创建、改变、删除标签和FEC之间的映射。,（4）通知消息（Notification）： 用于提供咨询信息和报告出错信息。,图17.22 TLV编码格式,图17.23 地址列表TLV编码格式,图17.24 FEC TLV编码格式,表17.1FEC编码,2LDP的消息编码,图17.25 LDP消息头编码格