MPLS基础

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1、MPLS 网络

MPLS 网络可以进行 MPLS 标签交换和报文转发的网络设备称为标签交换路由器 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 称为边缘路由器 LER（Label EdgeRouter）。区域内部的 LSR 称为核心 LSR（Core LSR）。

LSP 的入口 LER 称为入节点（Ingress）；位于 LSP 中间的 LSR 称为中间节点（Transit）；LSP 的出口 LER 称为出节点（Egress）。

MPLS 将具有相同特征的报文归为一类，称为转发等价类 FEC（Forwarding Equivalence Class）。属于相同 FEC 的报文在转发过程中被 LSR 以相同方式处理。FEC 可以根据地址、掩码等要素进行划分。例如，在传统的采用最长匹配算法的 IP 转发中， 到同一条路由的所有报文就是一个转发等价类。

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）。

2、MPLS 详细转发过程

NHLFE 下一跳标签转发表项 NHLFE（Next Hop Label Forwarding Entry）用于指导 MPLS报文的转发。NHLFE 包括：Tunnel ID、出接口、下一跳、出标签、标签操作类型等信息。

FTN FEC 到一组 NHLFE 的映射称为 FTN（FEC-to-NHLFE）。通过查看 FIB 表中 Tunnel ID 值不为 0x0 的表项，能够获得 FTN 的详细信息。FTN 只在 Ingres存在。

ILM 入标签到一组下一跳标签转发表项的映射称为入标签映射 ILM（Incoming Label Map）。ILM 包括：Tunnel ID、入标签、入接口、标签操作类型等信息。ILM 在 Transit 节点的作用是将标签和 NHLFE 绑定。通过标签索引 ILM 表，就相当于使用目的 IP 地址查询 FIB，能够得到所有的标签转发信息。

Tunnel ID 为了给使用隧道的上层应用（如 VPN、路由管理）提供统一的接口，系统自动为隧道分配了一个 ID，也称为 Tunnel ID。该 Tunnel ID 的长度为 32 比特，只是本地有效。

3、动态 LSP 的建立

动态 LSP 通过标签发布协议动态建立。标签发布协议是 MPLS 的控制协议（也可称为信令协议），负责 FEC 的分类、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：

LDP LDP（Label Distribution Protocol）是专为标签发布而制定的协议，用来动态建立 LSP。通过LDP， LSR 可以把网络层的路由信息映射到数据链路层的交换路径上。

RSVP-TE RSVP-TE（Resource Reservation Protocol Traffic Engineering）是对 RSVP 的扩展，用于基于约束的 LSP 的建立和删除。

MP-BGP MP-BGP（Multiprotocol Border Gateway Protocol）是在 BGP 协议基础上扩展的协议。MP-BGP支持为 MPLS VPN 业务中私网路由和跨域 VPN 的标签路由分配标签。