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多协议标识交换 MPLS 技术浅解

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1 概述
MPLS 技术是为了解决日益增长的大型网络所面临的一系列问题，而产生的新技术 。MPLS的最大特点就是简化传输的一系列过程，从而大大的提高网络的传输效率 。目前Mpls技术已经被众多网络厂商所接受，即将成为新的标准 。简言之，MPLS之所以能高效率完成传输，是因为它对数据包处理时可以同时完成layer 2 和layer3 的功能 。用固定长的标记来表示ip 包头部信息 。
在传统的ip网络中,layer3 ip包包头包含着数据包的路由信息，路由器根据layer3 ip包头的信息来独立完成数据包的路由(hop by hop routing）如图1.1 。而在Mpls网络中，将一个固定的长度的标识分配FEC( Fowarding Equivalence Classes) 。这个标识将跟随着数据包传递到下一跳 。在路由的过程中，具有MPLS功能的路由器（LSR）将不再分析IP数据包头的信息，而是根据由数据包所携带的标识来决定路由 。
图1.1 传统的ip 网络路由图
2. MPLS 基础
在本章主要介绍MPLS的基础概念 。
2.1MPLS术语：
1）标记交换路由器（LSR）：根据预算交换表交换标记包的核心设备 。这个设备可以是交换机也可以是路由器 。
2）标记（LABLE）：一个报头，LSR用它来传送包 。报头格式取决于网络特性 。在路由网络中，标记是一个分离的，32比特报头 。在ATM网络中，此标记被置于虚通路标识器（VPI）/虚通道标识器（VCI）的信头中 。在核心部分，LSRs只读取标记，而不是网络层包头 。MPLS可伸缩性的一个要害是标记只在交换信息的两个设备之间有意义 。标记的长度是固定的，用来标识特定的FEC标识符 。通常情况下，根据网络层的目的地址将数据包分配给某个FEC 。假如Ru和Rd 都是LSR(label switching router),假设数据包由Ru发送到Rd ,Ru将标记绑订L到特定的FEC f 。在这样的情况下标记L 作为Ru的“出标记”代表FEC f，同时标记L 作为Rd的“入标记” 代表FEC f 。
3）边界标记交换路由器（Edge LSR）:边界设备完成初始的包处理和分类，并且应用第一个标记 。这个设备可以是一个路由器，也可以是一个有路由功能的交换机 。
4）标记交换路径（LSP）：路径是由在两个端点的所有被指定的标记所决定 。一个LSP可以是动态的，也可以是静态的 。动态LSP是利用路由信息自动提供的；静态LSP是被明确指定的 。
5）标记虚电路（LVC）：一个“一跳下一跳”的连接在ATM传输层被建立用以实现一个LSP 。不同于ATM虚电路的是，LVC不是端到端的被执行，也不浪费带宽 。
6）标记分配协议（LDP）：即通信标记和他们在LSRs间的意义 。它在边界指定标记，核心设备根据路由协议（如：OSPF，IS-IS，EIGRP RIP or BGP)建立LSPs 。
首先分隔实体将数据包映射到FEC“forwarding equivalence classes"然后将每一个FEC映射到下一跳 。
所以根据有关的前面步骤，不同的数据包映射到相同的FEC是不被区分的 。所有的数据包将属于特定的FEC，并且根据路径传送到特定的节点上 。
传统的Ip Forwarding 中，一般的路由器会假如两个数据包具有相同的address prefix，认为它们属于同一个FEC 。在传统的网络中，当数据包经过网络，每一跳后路由器都会重新检查数据包映射到特定的FEC的情况 。
而在MPLS网络重，特定的数据包分配给FEC只进行一次 。映射到FEC的数据包都被分配有一个固定长度数值的label.当数据传送到下一跳,这个固定长度的label将跟随到数据包一起发送.
因而在频繁的数据传送过程中, MPLS网络中的设备将不会分析数据包的layer信息.而是根据包上的标记决定下一跳.当数据包到达下一跳时,旧的标记将被新的标记所取代.
在MPLS前传的算法中,

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