附件18mpls和pwe3基础知识

1、Security Level: Internal Use Only2018/10/2MPLS和PWE3基础知识光网络产品部HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.Huawei Confidential前言）Page 2Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.基于MPLS（多协议标签交换技术和PWE3，开发此课程。本课程旨在了解MPLS和PWE3技术的基础知识， 理解 MPLS 和PWE3在PTN传输网络中的实际应用。学习指南 本课程的重点是MPLS和PWE3的技术细节和工作原理。 本课程的难点

2、是理解MPLS和PWE3在PTN传输网络中的实际应用。Page 3Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.内容介绍 MPLS 的优势 MPLS 基本概念 MPLS 体系结构 MPLS 技术及其应用Page 4Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 的优势MPLS（Multi-Protocol Label Switching）多协议标签交换技术是一种传输技术，可以实现用户业务的透明传输。MPLS结合了IP网络强大的路由功能和传统二层网络高效的转发机制，在转发平面采用面向连接方

3、式，与现有二层网络转发方式非常相似，具有以下优势： MPLS能够很容易地实现IP与ATM（Asynchronous Transfer Mode）、以太网等二层网络的无缝融合。 为 流 量 工 程 TE（Traffic Engineering） 、 虚 拟 专 用 网 VPN（Virtual PrivateNetwork）、服务质量QoS（Quality of Service）等应用提供更好的解决方案。 因此，MPLS已经成为扩大数据网络规模，提高可运营能力的重要标准。Page 5Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.内容介绍 MPLS

4、的优势 MPLS 基本概念 MPLS 体系结构 MPLS 技术及其应用Page 6Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 基本概念MPLS技术相关的基本概念包括转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class）、MPLS标签、标签分发协议LDP（Label Distribution Protocol）和标签交换路径LSP。转发等价类MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为转发等价类FEC。相同转发等价类的分组在MPLS网络中将获得完全相同的处理。Page 7Huawei

5、ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 基本概念MPLS标签MPLS标签是一个长度固定、只具有局部意义（只在MPLS域内有意义）的短标识符，用于唯一标识一个分组所属的FEC。在某些情况下，例如要进行负载分担，对应一个FEC可能会有多个MPLS标签，但是一个MPLS标签只能代表一个FEC。MPLS标签由报文的头部所携带，不包含拓扑信息，只具有局部意义。MPLS标签的长度为4个字节，封装结构如图3-42所示。Page 8Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 基本概念标签分发协议标

6、签分发协议是MPLS的控制协议，它相当于传统网络中的信令协议，负责FEC 的分类、标签的分配以及LSP的建立和维护等一系列操作。MPLS可以使用多种标签分发协议：专为标签分发而制定的协议，例如：LDP、CR-LDP（Constraint-Routing Label Distribution Protocol）。现有协议扩展后支持标签分发的协议，例如：BGP（Border Gateway Protocol）、RSVP（Resource Reservation Protocol）。Page 9Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS

7、基本概念标签交换路径一个转发等价类在MPLS网络中经过的路径称为标签交换路径LSP（Label Switched Path）。LSP是从入口到出口的一个单向路径。LSP中的每个节点由LSR（Label SwitchedRouter）组成，根据数据传送的方向，相邻的LSR分别称为上游LSR和下游LSR。Page 10Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.内容介绍 MPLS 的优势 MPLS 基本概念 MPLS 体系结构 MPLS 技术及其应用Page 11Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO.

8、, LTD.MPLS 体系结构MPLS体系结构分为控制平面（Control Plane）和转发平面（Forwarding Plane）：控制平面MPLS的控制平面基于无连接服务。在控制平面，MPLS利用三层网络强大灵活的路由功能，与标签分发协议配合，创建、维护LSP，满足各种新应用对网络的要求。转发平面转发平面也称为数据平面（Data Plane），是面向连接的。MPLS使用短而定长的标签封装用户业务，在转发平面实现快速转发，将用户报文沿标签交换路径传送到目的地。Page 12Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.内容介绍 MPLS 的

9、优势 MPLS 基本概念 MPLS 体系结构 MPLS 技术及其应用Page 13Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 技术及其应用在实际应用中，MPLS技术一般采用两层MPLS标签： 内层标签：标识一条本地PE到对端PE之间的一条直连通道PW（Pseudo Wires），通道之间互相隔离，完成用户业务在包交换网络上的透明传输。 外层标签：标识一条本地PE与对端PE之间的直连通道MPLS Tunnel，用于承载PW。一条MPLS Tunnel可以承载多条PW。MPLS Tunnel即上文提到的标签交换路径。Page 14Hua

10、wei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 技术及其应用PW是PWE3技术定义的PE设备之间的透明传输隧道。PWE3（Pseudo Wire Edge to Edge Emulation）技术是在包交换网络上透明传输各种用户业务的MPLS解决方案，是一种点到点方式的L2VPN技术。PWE3技术仿真各种类型的用户业务（TDM信号、Ethernet报文等），并通过一条隧道PW（Pseudo Wires）使之在包交换网络上进行端到端传送。PW所承载的用户业务对包交换网络是不可见的，即透明传输。PWE3将原有的多种接入方式的用户业务在同一个MPL

11、S网络承载，减少网络的重复建设，节约运营成本。Page 15Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 技术及其应用MPLS Tunnel是MPLS协议定义的Tunnel隧道。MPLS Tunnel独立于业务，实现端到端的传输，为承载业务的PW提供承载通道。MPLS Tunnel 不关心所承载的PW中封装的是什么用户业务，只负责提供一个本端到 对端的通道。用户业务被封装到PW（Pseudo Wire）后，被添加上MPLS标签并送入包交换网络进行传输，在宿端还原出用户业务，保持原来用户业务的特征。Page 16Huawei Confi

12、dentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.MPLS 技术及其应用Page 17Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.PWE3技术介绍 PWE3技术简介 PWE3关键技术Page 18Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.PWE3技术简介摘要：PWE3是在分组交换网（IP/MPLS）上提供隧道，以便仿真一些业务（FR, ATM, Ethernet, TDM SONET/SDH）的二层VPN协议，通过此协议可以将传统的网络与分组交换网络互连起来，从而实现

13、资源的共用和网络的拓展。此协议是对Martini协议的扩展，扩展了新的信令（优化了信令的开销），规定了多跳的协商方式，使得协议本身的网络组网方式更加灵活Page 19Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.技术简介PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的L2VPN。在PSN网络的两台PE中，它以LDP/RSVP作为信令，通过隧道（可能是MPLS隧道、GRE、L2TPv3或其他）模拟CE端的各种二层业务，如各 种二层数据报文、比特流等，使CE端的二层数据在PSN网络中透明传递。Page 20Huawei Confidenti

14、alHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.PWE3技术介绍 PWE3技术简介 PWE3关键技术Page 21Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.PWE3网络的基本传输构件1）接入链路（Attachment Circuit，AC）：CE到PE之间的连接链路或虚链路。AC上的所有用户报文一般都要求原封不动的转发到对端SITE去，包括用户的二三层协议报文。2）虚链路（Pseudo wire， PW）：简单的说，虚连接就是VC加隧道， 隧道可以是LSP、L2TPV3、GRE或者TE。虚连接是有方向，PWE3中虚连 接的建立

15、是需要通过信令（LDP或者RSVP）来传递VC信息，将VC信息和隧道管理，形成一个PW。PW对于PWE3系统来说，就像是一条本地AC到对端AC之间的一条直连通道，完成用户的二层数据透传。Page 22Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.PWE3网络的基本传输构件3）转发器（Forwarders）：PE收到AC上送的数据帧，由转发器选定转发报文使用的PW，转发器事实上就是PWE3的转发表。 4）隧道（Tunnels）：用于承载PW，一条隧道上可以承载多条PW，一般情况下为MPLS隧道。隧道是一条本地PE与对端PE之间的直连通道，完成PE

16、之间的数据透传。5）封装（Encapsulation）：PW上传输的报文使用标准的PW封装格式 和技术。PW上的PWE3报文封装有多种，在draft-ietf-pwe3-iana- allocation-x中有具体的定义。Page 23Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.PWE3网络的基本传输构件6）PW信令协议（Pseudowire Signaling）：PW信令协议是PWE3的实现基础，用于创建和维护PW，目前，PW信令协议主要有LDP和RSVP。7）服务质量（Service of Quality）：根据用户二层报文头的优先级信息

17、，映射成在公用网络上传输的QoS优先级来转发，这个一般需要应用支持MPLS QOS。Page 24Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.PWE3网络的基本传输构件Page 25Huawei ConfidentialHUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.报文转发PWE3建立的是一个点到点通道，通道之间互相隔离，用户二层报文在PW间透传。对于PE设备，PW连接建立后，用户接入接口（AC）和虚链路（PW）的映射关系就已经完全确定了；对于P设备，只需要完成依据MPLS标签进行MPLS转发，不关心MPLS报文内部封装的二层用户报文。对于静态PW，如果隧道存在，静态PW就UP；对于动态PW，如果隧道存在，远端PW的状态UP，远端PW TYPE和MTU和本地配置的一致，则动态