kernelsky 发表于 2015-11-5 12:56:03

[CCIE笔记]MPLS(1)

MPLS
  Multi_Protocol Label Switch(多协议标签交换)
  是一种2.5层协议,支持IP、IPx、AppleTalk等多种协议类型;
  MPLS在数据帧头部和数据包头部中间插入一个32bit的标签字段,用于数据包快速交换;
  32bit标签字段的格式:
  [-------Label--------][---EXP---][--S--][-----TTL-----]
  20bit               3bit          1bit      8bit
  Label字段:用于MPLS分发标签,其中是保留标签;
  EXP字段:用于Qos,0~7
  S字段:    在多层标签中,用于标示是否栈底
  1层标签:纯MPLS
  2层标签:MPLS VPN
  3层标签:MPLS TE(流量工程)
  TTL字段:存活时间
  当初MPLS开发出来是为了加快路由器数据转发的数据,通过在数据包的头部和帧头部插入label,在解封装的过程中,只需要解封装到2.5层,就可以知道该怎么转发,而不需要解封装到3层再查找路由表,大大提高了数据转发的速率。但是随着近几年硬件技术的不断进步,一些路由交换设备的硬件转发速率大大提高,MPLS的优势不再那么明显了。所以现在MPLS主要应用在两个方面MPLS_VPN和MPLS TE。
  
MPLS工作原理

  在详细说明MPLS工作原理之前,先要明白几个知识点!
1、传统路由器的数据转发方式:
  |    进程转发——每收到一个packet,则查询一次路由表;
  |    快速转发——利用路由高速缓存,收到第一个packet时查询路由表,将结果存放到高速缓存中,后续的相同的packet则不再查询路由表;
  |    CEF快速转发——cisco快速转发机制,通过从Route Table直接download形成FIB,根据FIB快速转发,第一个packet不需要触发;
  
2、CEF(cisco express forwarding)
  直接从Route Table直接Download形成自己的FIB(转发信息库),在FIB中包含有路由表所有条目,并且解决了路由表中的路径查询的递归问题;CEF是唯一一种可以提供MPLS标签插入的技术;CEF形成FIB,而TDP/LDP正是根据FIB工作的;
  
3、MPLS架构
      | 控制层面
  底层OSPF、EIGRP、BGP等路由协议;
  指TDP/LDP、BGP、RSVP等可以支持标签分发的协议;
      |数据层面
  Route Table、FIB、LFIB;
  基于标签的数据转发;
  
MPLS使用TDP/LDP来进行标签分发
  TDP(Tag Distribution Protocol)——cisco私有,目前已被LDP取代
  使用UDP发hello消息,用于发现邻居;
  使用TCP建立邻居关系;
  UDP/TCP端口号:711
  
  LDP(Label Distribution Protocol)——公共标准
  使用UDP发Hello消息,用于发现邻居;
  使用TCP建立邻居关系;
  UDP/LDP端口号:646
  LDP支持认证!!!
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