通信人家园
标题:
PTN原理
[查看完整版帖子]
[打印本页]
时间:
2011-1-31 16:34
作者:
yimoirene
标题:
PTN原理
OptiX PTN
设备实现原理详解
<v:shape style="Z-INDEX: 251657728; POSITION: absolute; TEXT-ALIGN: left; MARGIN-TOP: 0px; WIDTH: 0.05pt; HEIGHT: 0.05pt; VISIBILITY: hidden; MARGIN-LEFT: 0px; LEFT: 0px" id=DtsShapeName alt="28B47370G6G@5BCD@0555G22B73B008@097@8
1
、
MPLS
基础
1.1
简介
介绍
MPLS
的产生、基本概念、网络结构及体系结构
1.1.1 MPLS
的起源
1.1.2 MPLS
概述
1.1.3 MPLS
网络结构
1.1.4 MPLS
基本概念
1.1.5 MPLS
的体系结构
1.1.1 MPLS
的起源
90
年代中期，基于
IP
技术的
Internet
快速普及。但由于硬件技术存在限制，基于最长匹配算法的
IP
技术必须使用软件查找路由，转发性能低下。因此
IP
技术的转发性能成为
当时限制网络发展的瓶颈。
为了适应网络的发展，
ATM
（
Asynchronous Transfer Mode
）技术应运而生。
ATM
采用定长标签（即信元），并且只需要维护比路由表规模小得多的标签表，能够提供比
IP
路由方式高得多的转发性能。然而，
ATM
协议相对复杂，且
ATM
网络部署成本高，这使
ATM
技术很难普及。
传统的
IP
技术简单，且部署成本低。如何结合
IP
与
ATM
的优点成为当时热门话题。
多协议标签交换技术
MPLS
（
Multiprotocol Label Switching
）就是在这种背景下产生的。
MPLS
最初是为了提高路由器的转发速度而提出的。与传统
IP
路由方式相比，它在数据
转发时，只在网络边缘分析
IP
报文头，而不用在每一跳都分析
IP
报文头，节约了处理
时间。
随着
ASIC
技术的发展，路由查找速度已经不是阻碍网络发展的瓶颈。这使得
MPLS
在
提高转发速度方面不再具备明显的优势。但是
MPLS
支持多层标签和转发平面面向连接
的特性，使其在
VPN
（
Virtual Private Network
）、流量工程、
QoS
（
Quality of Service
）
等方面得到广泛应用。
1.1.2 MPLS
概述
MPLS
位于
TCP/IP
协议栈中的链路层和网络层之间，用于向
IP
层提供连接服务，同时
又从链路层得到服务。
MPLS
以标签交换替代
IP
转发。标签是一个短而定长的、只具有
本地意义的连接标识符，与
ATM
的
VPI/VCI
以及
Frame Relay
的
DLCI
类似。标签封
装在链路层和网络层之间。
MPLS
不局限于任何特定的链路层协议，能够使用任意二层介质传输网络分组。
MPLS
起源于
IPv4
（
Internet Protocol version 4
），其核心技术可扩展到多种网络协议，
包括
IPv6
（
Internet Protocol version 6
）、
IPX
（
Internet Packet Exchange
）、
Appletalk
、
DECnet
、
CLNP
（
Connectionless Network Protocol
）等。
MPLS
中的
“
Multiprotocol
”
指的就是支持多种网络协议。
由此可见，
MPLS
并不是一种业务或者应用，它实际上是一种隧道技术。这种技术不仅
支持多种高层协议与业务，而且在一定程度上可以保证信息传输的安全性。
1.1.3 MPLS
网络结构
MPLS
网络的典型结构如图
1-1
，
MPLS
网络的基本组成单元是标签交换路由器
LSR
（
Label Switching Router
），由
LSR
构成的网络区域称为
MPLS
域（
MPLS Domain
）。
位于
MPLS
域边缘、连接其它网络的
LSR
称为边沿路由器
LER
（
Label Edge Router
），
区域内部的
LSR
称为核心
LSR
（
Core LSR
）。如果一个
LSR
有一个或多个不运行
MPLS
的相邻节点，那么该
LSR
就是
LER
。如果一个
LSR
的相邻节点都运行
MPLS
，则该
LSR
就是核心
LSR
。
图
1-1 MPLS
网络结构
MPLS
基于标签进行转发。
IP
包进入
MPLS
网络时
，
MPLS
入口的
LER
分析
IP
包的内
容并且为这些
IP
包添加合适的标签，所有
MPLS
网络中的节点都是依据标签来转发数
据的。当该
IP
包离开
MPLS
网络时，标签由出口边缘设备删除。
报文在
MPLS
网络中经过的路径称为标签交换路径
LSP
（
Label Switched Path
）。
LSP
是一个单向路径，与数据流的方向一致。
图
1-2 MPLS LSP
LSP
的起始节点称为入节点（
Ingress
）；位于
LSP
中间的节点称为中间节点（
Transit
）；
LSP
的末节点称为出节点（
Egress
）。一条
LSP
可以有
0
个、
1
个或多个中间节点，但有且只有一个入节点和出节点。
1.1.4 MPLS
基本概念
标签
标签（
Label
）是一个短而定长的、只具有本地意义的标识符。标签与
ATM
的
VPI/VCI
以及
Frame Relay
的
DLCI
类似，是一种连接标识符。
标签长度为
4
个字节，封装结构如图
1-3
所示。
图
1-3 MPLS
报文首部结构
标签共有
4
个域：
●
Label
：
20
比特，标签值域。
●
Exp
：
3
比特，用于扩展。现在通常用做
CoS
（
Class of Service
），其作用与
Ethernet802.1p
的作用类似。
●
S
：
1
比特，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
：
8
比特，和
IP
分组中的
TTL
（
Time To Live
）意义相同。
标签封装在链路层和网络层之间。这样，标签能够被任意的链路层所支持。标签在分组
中的封装位置如图
1-4
所示。
图
1-4
标签在分组中的封装位置
标签栈
标签栈（
Label stack
）是指标签的排序集合。
MPLS
报文支持同时携带多个标签，靠近
二层首部的标签称为栈顶标签或外层标签；靠近
IP
首部的标签称为栈底标签，或内层
标签。理论上，
MPLS
标签可以无限嵌套。
图
1-5
标签栈
标签栈按后进先出（
Last In First Out
）方式组织标签，从栈顶开始处理标签。
标签操作类型
标签的操作类型包括标签压入（
Push
）、标签交换（
Swap
）和标签弹出（
Pop
），它们
是标签转发的基本动作，是标签转发信息表的组成部分。
●
Push
：指当
IP
报文进入
MPLS
域时，
MPLS
边界设备在报文二层首部和
IP
首部之
间插入一个新标签；或者
MPLS
中间设备根据需要，在标签栈顶增加一个新的标签（即标签嵌套封装）。
●
Swap
：当报文在
MPLS
域内转发时，根据标签转发表，将
MPLS
报文的栈顶标签
删除，然后添加一层下一跳分配的标签。
●
Pop
：当报文离开
MPLS
域时，将
MPLS
报文的标签去掉；或者
MPLS
倒数第二跳
节点处去掉栈顶标签，减少标签栈中的标签数目。
倒数第二跳弹出
在最后一跳节点，标签已经没有使用价值。这种情况下，可以利用倒数第二跳弹出特性
PHP
（
Penultimate Hop Popping
），在倒数第二跳节点处将标签弹出，减少最后一跳的负
担。最后一跳节点直接进行
IP
转发或者下一层标签转发。
PHP
在
Egress
节点上配置。支持
PHP
的
Egress
节点分配给倒数第二跳节点的标签有以
下两种：
●
标签值
0
：表示
IPv4
显式空标签（
explicit-null
）。被分配了显式空标签的报文在
Egress
节点将被直接进行
Pop
操作，处理
EXP
和
TTL
后进行
IP
转发或下一层标签
转发，不再查询标签转发表。
●
标签值
3
：表示隐式空标签（
implicit-null
），这个值不会出现在标签栈中。当一个
LSR
发现自己被分配了隐式空标签时，它并不用这个值替代栈顶原来的标签，而是
直接执行
Pop
操作。
Egress
节点直接进行
IP
转发或下一层标签转发。
注：目前
PTN
不支持倒数第二跳弹出（
PHB
）
标签交换路径
报文在
MPLS
网络中经过的路径称为标签交换路径
LSP
（
Label Switched Path
）。
LSP
在功能上与
ATM
和
Frame Relay
的虚电路相同，是从入口到出口的一个单向路径。
入节点、中间节点和出节点
标签交换路径
LSP
是一个单向路径，
LSP
中的
LSR
可以分为：
●
入节点（
Ingress
）：
LSP
的起始节点，一条
LSP
只能有一个
Ingress
。
Ingress
的主要功能是给报文压入一个新的标签，封装成
MPLS
报文进行转发。
●
中间节点（
Transit
）：
LSP
的中间节点，一条
LSP
可能有多个
Transit
。
Transit
的主要功能是查找标签转发信息表，通过标签交换完成
MPLS
报文的转发。
●
出节点（
Egress
）：
LSP
的末节点，一条
LSP
只能有一个
Egress
。
Egress
的主要功能是弹出标签，恢复成原来的报文进行相应的转发。
其中
Ingress
和
Egress
既是
LSR
，又是
LER
；
Transit
是
LSR
。
上游和下游
根据数据传送的方向，
LSR
可以分为上游和下游。
●
上游：以指定的
LSR
为视角，根据数据传送的方向，所有往本
LSR
发送
MPLS
报
文的
LSR
都可以称为上游
LSR
。
●
下游：以指定的
LSR
为视角，根据数据传送的方向，本
LSR
将
MPLS
报文发送到
的所有下一跳
LSR
都可以称为下游
LSR
。
如图
1-6
所示，对于发往
192.168.1.0/24
的数据流来说，
LSR-A
是
LSR-B
的上游节点，
LSR-B
是
LSR-A
的下游节点。同理，
LSR-B
是
LSR-C
上游节点。
LSR-C
是
LSR-B
的下游节点。
图
1-6
上游和下游概念
标签分发
图
1-7
标签分发示意图
标签发布协议
标签发布协议是
MPLS
的控制协议（也可称为信令协议），负责标签的分发以及
LSP
的建立和维护等一系列操作。
MPLS
可以使用多种标签发布协议，例如
LDP
（
Label Distribution Protocol
）、
RSVP-TE
（
Resource Reservation Protocol Traffic Engineering
）和
MP-BGP
（
Multiprotocol Border Gateway Protocol
）。
1.1.5 MPLS
的体系结构
以下内容看附件~~站不下啦。
时间:
2011-1-31 17:31
作者:
xhy133
学习了
时间:
2011-2-1 21:01
作者:
P-OTN
这是PTN吗？PTN技术点 与MPLS还是 有比较大的差距滴
时间:
2011-3-1 11:03
作者:
lzbin1830
好
时间:
2011-3-3 08:53
作者:
piney
传输网技术。MPLS是PTN传输采用协议的技术基础。
时间:
2011-3-3 10:00
作者:
rcwanggang
学习了 想下载 没权限了
时间:
2011-3-3 16:13
作者:
fengchlove
不错，值得学习
时间:
2011-5-13 11:28
作者:
hsjwar2
标题:
好啊
谢谢了好。兄弟
时间:
2011-5-13 16:47
作者:
loglong
挺好的, 谢谢.
时间:
2011-5-14 17:24
作者:
sakuramai
得抓紧学习PTN了，谢谢分享
时间:
2011-5-17 01:00
作者:
snuterwf
标题:
谢谢
谢谢，学习了
时间:
2011-5-19 10:13
作者:
hgqdx
谢谢
谢谢，学习了
时间:
2011-5-23 20:00
作者:
ai124316
谢谢
时间:
2011-5-25 14:50
作者:
annysweety
怎么里面全是讲MSTP的呀，木有PTN....
时间:
2011-5-30 00:27
作者:
辉宝
··谢谢！~我很需要
时间:
2011-5-31 13:33
作者:
羊皮大灰狼
介绍的很详细，非常好的帖子
时间:
2011-6-1 09:21
作者:
kaiser2011
谢谢了
时间:
2011-6-1 13:58
作者:
mazida3
学习下
时间:
2011-6-2 19:13
作者:
bingfeng3000
PTN的原理一直都没弄明白，SDH还有个原理资料。PTN好像就没有帧结构什么的。
时间:
2011-8-1 15:01
作者:
zqf7777
PTN是不是只有汇聚结点才需要做Label swap? 接入结点只要做push & POP.
那环行组网的中间结点要不要做label swap呢?
时间:
2011-9-12 22:43
作者:
chenwenyao
标题:
回复 1# 的帖子
PTN原理要好好学下
时间:
2011-9-13 23:32
作者:
286810075
不全。。。。希望LZ补全。。谢谢了！
时间:
2011-11-25 15:18
作者:
cdf_fy
我是菜鸟，还不知道PTN是怎么回事，看看资料能否看懂
时间:
2011-12-6 15:11
作者:
zhugan@zte
了解,学习，谢谢
时间:
2012-1-31 11:03
作者:
milany
标题:
LZ辛苦
谢谢楼主
时间:
2012-2-7 11:02
作者:
13923376300
标题:
2345tyer
asdfczvzvzsdvsdvsd
时间:
2012-2-10 12:11
作者:
跪求升级
楼主好人 谢谢楼至
时间:
2012-2-15 09:31
作者:
CC2010226
谢谢楼主
时间:
2012-2-16 12:33
作者:
bjwz
下来看看
时间:
2012-3-12 23:39
作者:
sundongming
标题:
新人报道
新人报道
时间:
2012-3-17 09:08
作者:
dragonhkli
基础学习啊，看看
时间:
2012-3-21 15:37
作者:
lgh0218
标题:
很受益
看到ptn原理，解决了自己很多疑惑，很感谢
时间:
2012-3-22 09:31
作者:
京涛拍案
先顶后下
时间:
2012-3-22 15:17
作者:
qhgxj
谢谢
时间:
2012-6-8 02:29
作者:
wangruidaisy
标题:
好 写得好
不错
时间:
2012-6-8 23:22
作者:
lz19929320
急迫需要
时间:
2012-6-13 10:50
作者:
telbabby
标题:
回复 1# 的帖子
学习一下...
时间:
2012-6-17 00:32
作者:
lyf_3113300
Thank you
时间:
2012-6-18 09:44
作者:
huang_jy2012
谢谢
时间:
2012-6-19 15:37
作者:
jopeng
需要学习这方面的知识，谢了
时间:
2012-6-20 13:46
作者:
伊人有毒
本人大学刚毕业~进入一家公司现在学习ptn可是活不是很多，现在对于ptn还没有一个系统的了解·希望各位前辈们帮忙，推荐一些书或者是网站什么的~谢谢大家了
时间:
2012-6-21 09:37
作者:
kenanalixinyi
怎么不好使了啊，下载总是12KB
时间:
2012-7-11 09:21
作者:
pengonly
时间:
2012-7-11 21:35
作者:
emei_hx
标题:
GOOD!
:)
时间:
2022-2-18 15:33
作者:
yuanlaishiyuan
参考下
通信人家园 (https://www.txrjy.com/)
Powered by C114
··谢谢！~我很需要 
先顶后下 
