MPLS原理详解

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在学习MPLS之前，应该知道MPLS有两种⼯作模式。

1, 帧模式-->在第三层分组头(如IP分组头)前加⼊标签进⾏转发。

2, 信元模式.--->在ATM LSR组成的MPLS⽹络中，在控制平⾯使⽤MPLS交换VPI/VCI的信息，⽽不是采⽤ATM信令进⾏转发.1, 转发等价类。FEC

如果⼊⼝路由器收到分组都到达同⼀⼦⽹的，则这些分组就属于同⼀类。这是依据FIB中的最长匹配查找决定的。例如，假设在FIB表中有⼀项⽬的地址为1.1.1.0/24，下⼀跳是2.2.2.2.如果我收到了两个IP地址分别是1.1.1.1和1.1.1.2的分组，这两个分组都会转发给同样的下⼀条，2.2.2.2,那么这个时候这两个报⽂就属于同⼀个FEC.

这⾥可以看到，对于到6.1.1.0/24⽹段，不管后⾯的主机位，所分发的标签，20，都是⼀样的，实际上是由下游路由器对本端的outgoing label分发的20，都是⼀样的。所以6.1.1.0就是⼀个等价转发类。

这个和IP层⾯的路由表是⼀样的。

对于IP层⾯，到相同的⽬的，⾛⼀样的路由。

对于MPLS层⾯，到相同的⽬的，分发相同的标签，那就是⼀样的⾛相同的路径。2, 标签交换.

标签交换有三个过程：■根据⼊标签进⾏查找■找到分组的出接⼝和出标签.

■进⾏标签交换，然后再出接⼝发送分组.

MPLS体系结构被分为两个独⽴的单元：控制平⾯和转发转发，如下图所⽰：这⾥先来说⼀下控制平⾯。

■IGP--和在只有IP的⽹络中的⽤途相同。如果mpls⽹络使⽤了流量⼯程，IGP会作为链路状态协议，可以是OSPF或者是IS-IS.

■标签分配协议. 有三种协议可以分配标签。cisco TDP (private protocol)

LDP (standard protocol regarding the RFC)RSVP 资源预留协议，专门为TE ⼯作的。

关于转发，传统的IP与MPLS⽹络转发有什么不同呢？■IP转发是基于⽬的的IP地址和FIB的。

■MPLS转发是基于MPLS标签和标签转发信息库(LFIB)的。

■MPLS转发和IP转发都是逐跳转发的，IP转发在每⼀跳都对分组进⾏识别分类，⽽MPLS转发只在⼊⼝路由器进⾏分类，类分号了，就通过FEC进⾏转发.

PS：如果不使⽤流量⼯程TE，那么所有的IGP路由协议都可以使⽤。但是为了将来的扩展使⽤，最好使⽤OSPF或者ISIS来作为IGP，因为MPLS TE只能⽀持这两种IGP类型。具体原因以后再做详解.

假如说流量是从PE-1 R2到R6的环回10.1.1.2.

那么这个时候控制平⾯和转发平⾯的⽅向是完全相反的。

在R2上⾯show mpls forwarding-table,从R3到本地分发的标签是18,从R5到R3分发的标签是16,R6没有向R5分发标签，因为R5转发数据报⽂的时候利⽤次末节点弹出机制，将标签弹出了，这样R6负责的就是纯IP转发了。在R2上⾯：在R3上⾯：在R5上⾯：

所以这⾥可以看出，转发层⾯是从左到右，控制层⾯的标签分发是从右到左的.在MPLS转发表中，分为ilm和ftn.分别是MPLS to MPLS和MPLS to IP.

标签发布的时候，实际发布的内容是标签，IP前缀和掩码长度，这个过程称为标签发布。下⾯就来说明⼀下，标签，是如何发布的。0-15是保留的标签。0-IPv4显式空标签。1-路由器警告标签。2-IPv6显式空标签3-隐式空标签。

合法的标签范围是从16开始到2的20次⽅-1.即16--1048575.都是合法的标签。

local 的标签是我发给上游路由器的标签。⽽，outgoing label的标签是下游路由器发给我的标签。

所以转发平⾯如果是从左到右的话，那么控制平⾯的标签分发就是反的，是从右往左来进⾏标签的分发的。下⾯有⼀个例⼦，

这⾥如果在R3上⾯查看mpls 的转发表到10.1.1.2的话。

这⾥可以看到。outgoing是16,那么实际上是R5的local应该是16，是R5发给R3的16.对于R3上⾯的18,local,应该是R2的出标签。

也就是说。R5上⾯的local是16，R2上⾯对应10.1.1.2的出标签应该是18.R3:

对了，R5的local是16，分发给R3.在R2上⾯：

R2上⾯的出outgoing是18.这样就符合标签分发的原理了。