MPLS简介
MPLS标签位于2.5层,在数据帧和IP头的中间
简要的几个术语概念
LSP(Lable Switched Path)标签交换路径
到达 同一目的的报文在MPLS网络中经过的路径
FEC(Forwarding Equivalnet Class)转发等价类
具有相同转发处理方式的报文。在MPLS网络中,到达同一目的地址的所有报文就是一个FEC,最常见的FEC分类方式就是路由条目。
节点
- LER:在MPLS网络中,用于标签的压入和弹出
- LSR:在MPLS网络中,用于标签的交换
根据数据流向,LSP的入口LER被称为入节点(Ingress);位于LSP中间的LSR称为中间节点(Transit);LSP的出口LER称为出节点(Egress)。
MPLS数据报文结构
华为官方文档
标签转发体系结构
控制平面
负责产生和维护路由信息以及标签信息
- 路由信息表RIB:由IP路由协议生成,用于选择路由
- 标签分发协议LDP:负责标签的分配、标签转发信息表的建立、标签交换路径的建立、拆除工作。
- 标签信息表LIB:由标签分发协议生成,用于管理标签信息
转发平面
数据平面,负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发
- 转发信息表FIB:从RIB提取必要的路由信息生成,负责普通IP报文的转发。
- 标签转发信息表LFIB:简称标签转发表,由标签分发协议建立LFIB,负责带MPLS标签报文的转发。
--MPLS路由器上,报文转发的过程
1、当收到普通IP报文时,查找FIB表,如果Tunnel ID为0x0,则进行普通IP转发;如果查找FIB表,Tunnel ID为非0x0,则进行MPLS转发。
2、当收到带标签的报文时,查找LFIB表,如果对应的出标签是普通标签。则进行MPLS转发, 查找LFIB表,如果对应的出标签是特殊标签,如标签3,则将报文的标签去掉,进行IP转发。
标签
标签是一个短而定长的、只具有本地意义的标识。用途唯一标识去往同一目的地址的报文分组。
-
标签长度为4个字节32比特,四个字段,
Label:20bit标签值域
Exp:3bit,用于扩展,现在常用作CoS(class of service),当设备发生阻塞时,优先发送优先级高的报文。
S:1bit,栈底标识。MPLS支持多层标签,即标签嵌套,S值为1时,表明为最底层标签。
TTL:8bit和ip报文中的TTL(time to live)意义相同
标签空间:(标签的取值范围)
0-15bit特殊标签,比如标签3:pop倒数第二跳弹出;
16-1023静态LSP和静态CR-LSP共享的标签空间;
1024以上,LDP、RSVP-TE、MP-BGP等动态信令协议的标签空间。
如以上数据包:
16比特的标签长度+3bit的Exp优先级为0+1bit的栈底标识符+TTL的值
LSP建立方式
建立LSP有两种方式
- 静态LSP:用户通过手工方式为各个转发等价类分配标签建立转发隧道。
- 动态LSP:通过标签发布协议动态建立转发隧道。
特点
- 静态LSP:
1、不使用标签发布协议,不需要交互控制报文,资源消耗比较小
2、通过静态方式建立的LSP不能根据网络拓扑变化动态调整,需要管理员干预。 - 静态LSP适用于拓扑结构简单并且稳定的网络
配置
配置静态路由
1、我们需要去确定为哪条FEC创建LSP,FEC(可能立即想不起来,它是转发等价类,
具有相同转发处理方式的报文。在MPLS网络中,到达同一目的地址的所有报文就是一个FEC,最常见的FEC分类方式就是路由条目)
2、确定LSP的入节点和出节点,然后进行mpls设计
配置LSR ID用来在网络中唯一标识一个MPLS路由器。一般使用LSR某个Loopback接口地址作为LSR ID
mpls lsr-id lsr-id
在MPLS域的所有节点与相应的接口上开启MPLS协议、
system-view
mpls
interface interface-type interface-number
mpls
在入接口(ingress)进行以下配置
static-lsp ingress lsp-name destination ip-address 网络号 outgoing-interface 出接口 nexthop 下一跳 out-label 标签
在中间节点(transit)
static-lsp transit lsp-name incoming-interface 入接口 in-label 102 outgoing-interface 出接口 outgoing-interface 出接口 next-hop 下一跳 out-label 出标签
在出节点(egress)
static-lsp eggress lsp-name incoming-interface 入接口 in-lable 入标签
主要特点,需要在加入MPLS网络的每台设备上进行配置,比较繁琐