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MPLS-VPN标签交换原理

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2021-02-12 08:48
tags:

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2021年2月12日发(作者:二环)


MPLS-VPN


标签交换原理



By-


勤毅队





MPLS-VPN


标签交换原理


..................... .................................................. ..............................


1



MPLS


简述


.......... .................................................. .................................................. .............


2



MPLS-VPN


简介


...... .................................................. .................................................. ........


2



1.



PE


路由器


........... .................................................. .............................................


2



2.



P


路由器:


........... .................................................. ............................................


2



3.



CE


路由器:


.......... .................................................. ..........................................


2



4.



VPN-IPV4


地址:


< p>
.


................................ .................................................. ............


3



5.



路由区分符

RD




........... .................................................. ..................................


3



6.


< /p>


路由目标


RT




....................................... .................................................. ..........


3



7.



VPN


路由转发表(


VRF


):


..... .................................................. .......................


3



MPLS


基本概念



.............................................. .................................................. ...................


3



1.



转发等价类



FEC ....... .................................................. ..........................................


3



2.



标签



(label) ...... .................................................. .................................................. .


3



3.



标签交换路由器



LSR ..... .................................................. .....................................


4



4.



.


标签交换路径



LSP ................................... .................................................. ........


4



5.



标签分发协议



LDP


............................................. .................................................. .


5



6.



LSR


.


............ .................................................. .................................................. .......


5



7.



LER


.


..................................... .................................................. ................................


6



8.



倒数第二跳弹出(


PHP /Penultimate Hop Popping




........ ...................................


6



标签转发表产生过程


.................. .................................................. ........................................


6



1.



路由器之间通过路由协议或静态路由产生路由表。


..............................................


6



2.


< /p>


运行


MPLS


的路由器为路由表中的路由 分配标签。



.


.......... ...................................


7



3.


< /p>


通过


LDP/RSVP


协议发现其


MPLS


邻居。



.


....................................... ...................


7



4.



将打标签的路由通告给其


MPLS


邻居。



. .................................................. .............


7



5.



路由器将其下一跳路由器(单播 路由表)通告的标签加到其转发表中。



.


.............


7



6.



路由器只将其下一跳路由器通告的标签加到其转发表中。


...................................


7



IP


包在


MPLS


网络中转发过程


..... .................................................. .....................................


8



1.


< /p>


MPLS


入口路由器根据目的地址查找路由表。

< br>


.


....................... ..............................


8



2


.将该


IP


包打上标签,转发给下一跳路由器。


................................................ .........


8



3


.下一跳路由器查找其转发表,替换标签,继续转发。


............................................


8



4



出口路由器查找其转发表,


发现其就是目的地网络,


弹出标签,


送给相应端口处理。


................................................ .................................................. ....................................


9







MPLS


简述




MPLS(


多协议标签交换


)


2.5


层技术;


MPLS


multi-protocol-label-switch



Internet


核心多层交 换计算的最新发展;


MPLS


将转发部分的标记交换和控制部< /p>


分的


IP


路由组合在一起,加快了转发速 度;



1)


2)


3)


4)


RIB:


常规理解的路由表



FIB:


基于


CEF


的 快速转发表



LIB:LDP


学习到的邻居标签表



LFIB:


根据


LIB



RIB


得出的转发表




MPLS


可以运行在任何链接层技术 之上,从而简化了向基于


SONET/WDM



IP/WDM


结构的下一代光


Internet


的转化。(扩展性好)




MPLS-VPN


简介



RFC2547bis


定义了允许服务提供商使用其


IP


骨干网为用户提供


VPN


服务


的一种机制。


RFC2547bis


也被称 为


BGP/MPLSVPN


,因为


BG P


被用来在提供商骨


干网中发布


VPN


路由信息,



MPLS


被用来将


VPN


业务从一个


V PN


站点转发至另一


个站点。


首先对< /p>


MPLS


VPN


中用到的常用术语作一 说明,


然后介绍一下


MPLS


VPN


实现的基本原理及常见组网。



MPLS/VPN


中常用术语



1.



PE


路 由器



又称作提供商边缘路由器。


该路 由器负责用户端网络


到提供商网络的接入。



2.



P


路由 器:


又称提供商路由器。


P


路由器是提 供商网络中不连接任



CE


设备的路由 器。



3.



CE


路由器:


又称用户边缘设备。


C E


路由器通过连接至一个或多


个提供商边缘(

< br>PE


)路由器的数据链路为用户提供对服务提供商的接入。



4.



VPN-IPV4


地址:


VPN


用户通常使用私有地址来规划自 己的网


络。当不同的


VPN


用户使用相 同的私有地址规划时就会出现路由查找问题。



5.



路由区分符

RD



路由区分符


RD

< p>


VPN-Ipv4


地址的前

8


字节,用


来区分不同


VPN


中的相同私网地址。



6.



路由目标


RT



RT



MP-BGP


中的扩展共同体属性之一。路由目标


属性定义了


PE


路由器发布路由的一组站点(


VR F


)的集合。


PE


路由器使用这


一属性来对输入远端路由到其


VRF


进行约束 。



7.



VPN


路由转发表(


VRF


):


每个


PE


路由器为其直连的站点


维持一个


VRF


。每个用户链接被映射至一个特定的


VRF


。每个


VRF

< br>与


PE


路由器


的一个端口相关联 。



MPLS


基本概念



1.


转发等价类



FEC


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


FEC



Forwarding


Equivalence

Class


,转发等价类)。相同


FEC



分组在


MPLS


网络中将获得完全相同的处理。


FEC


的划分方式非常灵活,可


以是以源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型或< /p>


VPN


等为划分依


据的任意组合。在传 统的采用最长匹配算法的


IP


转发中,到同一个目的地


址的所有报文就是一个


FEC


,但是


FEC


是不能汇聚的。


通常一条路由对应一个


FEC




2.


标签



(label)


标签是一个长度固定、只具有本地意义的标识 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



能会有多个标签,


但是一个标签只能代表一个

< br>FEC



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。


标签的长度为


4


个字节



32bits




封装 结构如图所示。






32


位的


M PLS


栈头包括以下区域




标记区域(


20


位):


0~15


保留,


16


以上使用



CoS


区域



3


位)



用于在分组 通过网络时施加在分组上的排队和丢弃算法;



堆栈区域(< /p>


S


区域,


1


位) :用于支持标记堆栈序列



TTL


区 域(


8


位):提供传统的


IPTTL< /p>


功能




标签与


ATM



VPI/VCI


以及


Frame


Relay



DLCI


类似,

< br>是一种连接


标识符。


如果链路层协议具有标签域,



ATM



VPI/VCI



Frame


Relay



DLCI


,则标签封装在这些域中

< p>
(Cell


Mode)


;如果不支持,则标签封 装在链


路层和


IP


层之间的一个垫层中


(Frame


M ode)


。这样,标签能够被任意的链


路层所支持。

< p>


3.


标签交换路由器



LSR


LSR



Label Switching Router


,标签交换路由器)是


MPLS


网络中的


基本元素


.


4. .


标签交换路径



LSP


一个转发等价类


(FEC)< /p>



MPLS


网络中经过的路径称为


LSP



Label


Switched Path


,标签交换路径)。


LSP


在功能上与


ATM


和帧中继(


Frame


Relay< /p>



的虚电路相同,


是从

< br>MPLS


网络的入口到出口的一个单向路径。


LSP


中的每个节点由


LSR


组成。



对于一条

FEC


来说,沿途所有的设备都必须具有相同的路由(前缀和


掩码必须完全相同)才可以建成一条


LSP


。也就是说在


MPLS


域不能实施路


由汇聚。

< p>

-


-


-


-


-


-


-


-



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