UTN技术原理主流协议和路由技术教育课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版标题样式,UTN技术原理主流协议和路由技术PPT讲座,第一部分,城域综合承载,传送,网络概貌,第二部分,城域综合承载传送技术原理,目录,中国联通本地网络结构,业务类型,业务承载特点,固定宽带业务,流量大、突发性强、控制难度大；无明确质量要求，均为尽力而为业务；承载网络要求高度开放性,电信级业务,流量模型相对稳定，便于控制；主要是运营商网内业务或集团客户业务，安全可控；有严格的质量要求；承载网络的封闭性要求强,第一部分,城域综合承载,传送,网络概貌,第二部分,城域综合承载传送技术原理,目录,路由协议分析,（,N,R1,M,）,R1,目标网络,N,其它网络,Interface M,路由协议分析,路由技术通常分为两大类：内部网关协议和外部网关协议。内部网关协议是在一个自治系统内部使用的路由选择协议；外部网关协议是在不同自治系统路由器之间使用的协议。,其中内部网关协议，为大家熟知的是,RIP,、,OSPF,和,ISIS,路由协议。,RIP,路由协议是基于距离矢量的路由选择协议，适用于路由变化不剧烈的中小型互联网；,OSPF,路由协议和,ISIS,路由协议是基于链路状态的路由协议，适用于规模庞大、环境复杂的网络，但对路由器处理能力要求较高。,对于外部网关协议，典型的是,BGP,路由协议。,BGP,路由协议是基于距离矢量的路由选择协议，主要应用于自治系统之间。,路由协议分析,根据路由器在自治系统,（,AS,）,中的位置，可分为：,内部网关协议（,Interior Gateway Protocol,，,IGP,）,RIP,OSPF,IS-IS,IGRP,EIGRP,外部网关协议（,Exterior Gateway Protocol,，,EGP,）,BGP,其它域间路由协议：如,CIDR,（无类别域际路由选择）、,IDRP,（域际路由协议）,路由协议分析,路由协议分析,路由协议分析,OSPF,基本原理,开放最短路径优先路由协议（,Open Shortest Path First,，,OSPF,），是一种基于链路状态的内部网关协议（,Interior Gateway Protocol,，,IGP,）。,OSPF,协议的操作概括如下：,开启,OSPF,路由协议的路由器将,Hello,数据包从其开启了,OSPF,协议的接口上发布出去。共享一条链路的两台,OSPF,路由器，通过协商,Hello,数据包中的相关信息，从而建立,OSPF,邻居关系。,网络中的,OSPF,路由器向具有邻接关系的邻居发送链路状态通告消息（,Link State Advertisement,，,LSA,）。通过,LSA,消息来通告,OSPF,路由器所有链路、接口、邻居及链路状态的信息。,OSPF,路由器收到其他邻居发送的,LSA,，从而将其记录在链路状态数据库（,Link State DataBase,，,LSDB,）中，并且将继续发送一份相同的,LSA,给其他所有邻居。,利用,LSA,的泛洪，使整个区域的所有路由器均获得相同的,LSA,消息，形成相同的,LSDB,。从而，每一台,OSPF,路由器都以自己为根，使用,SPF,算法以计算一个无环路的拓扑图，以形成其到达每一个目的地址的最短路径树。进而，每一台路由器由此形成到达每一个目的地址的路由表。,网络中各,OSPF,路由器完成路由表创建后，通过,Keepalive,消息每隔一段时间重传一次,LSA,，完成拓扑和路由收敛。,路由协议分析,OSPF,路由发布与计算,区域,OSPF,的区域是描述的一组逻辑上的,OSPF,路由器和链路，它可以将,OSPF,域分割成几个子域，而对于每一个区域内的路由器无需了解区域外部的拓扑细节。,LSA,泛洪扩散被限制在每一个区域内来进行。且路由器仅需保持与其区域内的路由器相同的,LSDB,，无需同整个,OSPF,域内的所有路由器同步相同的,LSDB,。,路由器类型,OSPF,协议的路由器类型有以下,4,种：,内部路由器（,Internal Router,）,所有接口均属于同一个区域的路由器。,区域边界路由器（,Area Border Routers,，,ABR,）,连接一个或多个区域到骨干区域的路由器。,骨干路由器（,Backbone Router,）,至少有一个接口是和骨干区域相连的路由器。,自主系统边界路由器（,Autonomous System Boundary Router,，,ASBR,）,OSPF,域外部的数据进入,OSPF,域的网关路由器。,路由协议分析,OSPF,状态机,OSPF,路由协议具有,8,种邻居状态，分别是,Down,、,Attempt,、,Init,、,2-way,、,Exstart,、,Exchange,、,Loading,、,Full,。其中,Down,、,2-way,、,Full,的状态是一种稳定的长期存在的状态，,Attempt,、,Init,、,Exstart,、,Exchange,、,Loading,是一种瞬间存在的不稳定状态。,路由协议分析,OSPF,状态机,Down,状态,这是邻居会话的初始状态，通常表示该路由器没有在邻居失效时间间隔内收到来自邻居设备的,Hello,数据包。,Attempt,状态,这种状态仅适用于,NBMA,网络上的手工配置的邻居。在此状态下，定期向其邻居发送,Hello,数据包。,Init,状态,这种状态通常表明在邻居失效时间间隔内收到了来自邻居设备的,Hello,数据包，但对端设备并没有收到本设备发送的,Hello,报文，双向通信仍然没有建立。,2-Way,状态,这种状态表示本路由器已经收到了邻居路由器发送的,Hello,数据包（且在其邻居字段中发现了本路由,ID,），从而双向通信的会话已经建立成功。,ExStart,状态,这种状态表示本地路由器与邻居路由器开始协商主,/,从关系，并为数据库描述数据包（,DD,）的交换做准备。,Exchange,状态,这种状态下，本地路由器将本地,LSDB,的,DD,发送给其邻居路由器。并向其邻居路由器请求最新的,LSA,。,Loading,状态,这种状态下表明本地路由器向其邻居路由器发送链路状态请求数据包，请求最新的,LSA,通告。两端进行,DD,报文的交换。,Full,状态,这种状态下表明邻居路由器之间已经建立起了邻接关系，两端设备的,LSDB,已经完成同步。,路由协议分析,LSA,类型,LSA,描述了路由器所有的链路、接口、邻居路由器以及链路状态信息。而由于链路状态信息的多样性，,OSPF,协议定义了许多,LSA,类型。,序号,类型代码,描述,1,1,路由器,LSA,2,2,网络,LSA,3,3,网络汇总,LSA,4,4,ASBR汇总LSA,5,5,AS外部LSA,6,6,组成员,LSA,7,7,NSSA外部LSA,8,8,外部属性,LSA,9,9,Opaque LSA（链路本地范围）,10,10,Opaque LSA（本地区域范围）,11,11,Opaque LSA（AS范围）,路由协议分析,路由协议分析,IS-IS,基本原理,中间系统到中间系统（,Intermediate System to Intermediate System,，,IS-IS,）路由协议是一种基于链路状态的内部网关协议（,Interior Gateway Protocol,，,IGP,）。,IS-IS,协议的操作概括如下：,开启,IS-IS,路由协议的路由器将,Hello,数据包从其开启了,ISIS,协议的接口上发布出去。,IS-IS,路由器间通过协商,Hello,数据包中的相关信息，从而建立,IS-IS,邻居关系。,网络中的,IS-IS,路由器向具有邻接关系的邻居发送链路状态通告信息（,Link State Packets,，,LSP,）。通过,LSP,消息来通告,IS-IS,路由器所有链路、接口、链路状态等信息。,IS-IS,路由器收到其他邻居发送的,LSP,，从而将其记录在链路状态数据库中，并且将发送一份,LSP,的拷贝给除发送该,LSP,的邻居以外的所有邻居。,利用,LSP,的泛洪，使整个层次内每一台,IS-IS,路由器都获得相同的,LSP,消息，建立相同的,LSDB,，并保持,LSDB,的同步。从而，每一台,IS-IS,路由器以自己为根，使用,SPF,算法计算一个无环路的拓扑图，以形成其到达每一个目的地址的最短路径树。进而，每一台路由器由此形成到达其他目的地址的路由表。,路由协议分析,IS-IS,路由发布与计算,路由器类型,IS-IS,为支持大规模的网络，从而在其路由域内采用分层的结构，网络可被分为多个区域。并包含以下几种路由器：,Level-1,路由器,负责区域内部的路由，与同一区域的,Level-1,和,Level-1/Level-2,路由器建立邻居关系。仅维护本区域内的链路状态数据库。,Level-2,路由器,负责区域间的路由，与,Level-2,或其它区域的,Levl-1/Level-2,路由器建立邻居关系。维护,Level-2,的链路状态数据库。,Level-1/Level-2,路由器,可与同一区域的,Level-1,和,Level-1/Level-2,路由器建立邻居关系，也可与其他区域的,Level-2,和,Level-1/Level-2,路由器建立邻居关系。区域内的,Level-1,路由器通过,Level-1/Level-2,路由器才能连接到其他区域。维护本区域内的链路状态数据库，以及区域间的链路状态数据库。,路由协议分析,IS-IS,路由发布与计算,IS-IS,报文,与,OSPF,一样，,IS-IS,路由器也是通过收集其他路由器泛洪的链路状态信息来构建本设备的链路状态数据库。,IS-IS,协议中的链路状态信息（,Link State Packets,，,LSP,）包含了,IS-IS,路由器产生的对于路由选择信息的描述。,IS-IS,协议具有三种报文：,Hello,报文,用来建立和维持,IS-IS,路由器之间的邻接关系。,LSP,报文,用来承载和泛洪路由器的链路状态信息，且,IS-IS,路由器据此完成链路状态数据库的建立。,SNP,报文,用户控制数据包链路状态数据包的发布，并提供链路状态数据库的同步机制。,路由协议分析,IS-IS,路由发布与计算,路由计算,当网络完成了链路状态数据库的同步过程时，,IS-IS,就将对链路状态数据库中的信息进行最短路径优先（,Shortest Path First,，,SPF,）算法计算路由，依据网络拓扑生成以本设备为根的最短路径树，从而计算出到网络中所有目的地的最短路径。当,IS-IS,的链路状态数据库发生变化时，需要重新对最短路径进行计算。,而,SPF,算法需要分别独立地运行在区域内和区域间的链路状态数据库中运行。对于,Level-1,路由器，通过,SPF,算法需要计算出到达最近的,Level-2,路由器的路径，继而选择开销最小的,Level-1/Level-2,路由器作为它区域间的中间设备。,路由协议分析,路由协议分析,BGP,路由协议,边界网关协议（,Border Gateway Protocol,，,BGP,）是一种应用于自治系统（,Autonomous System,，,AS,）之间的动态路由协议。,BGP,使用,TCP,（端口号,179,）作为底层传送机制，提高了协议的可靠性。,BGP,是一种距离矢量（,Distance-Vector,）路由协议，每一个,BGP,节点都依赖邻居进行路由传递：,BGP,节点基于下游邻居通告的路由完成路由计算，并将其通告给上游邻居。区别于其他距离矢量路由协议，,BGP,使用数据包到达特定目的地所要经过的一个,AS,号列表来量化距离。,BGP,通过携带,AS,路径信息来标记其途经的,AS,，而将带有本地,AS,号的路由丢弃，从而避免了域间产生环路。,BGP,在,AS,内学习到的路由将不再通告给其,AS,内部的,BGP,邻居，避免了域内环路。,与,BGP,路由器建立对等体关系的邻居既可以在不同的,AS,之中，也可以在同一个,AS,之中。若邻居位于不同的,AS,之中，则该邻居为外部对等体，此时,BGP,称为,EBGP,。若邻居位于同一,AS,之中，则邻居为内部对等体，此时,BGP,称为,IBGP,。,路由协议分析,BGP,消息类型,BGP,具有,4,种消息类型，并通过单播的方式经过,TCP,连接传递给邻居。,Open,消息,在,TCP,连接建立以后，用于建立,BGP,对等体之间的连接关系。每个邻居都利用该消息标识自己并指定相关的参数，每个邻居在接收到,Open,消息并协商成功以后，即建立起,BGP,对等体的连接关系。,Keepalive,消息,若路由器接受其邻居发送来的,Open,消息中指定的参数，则响应一条,Keepalive,消息。,BGP,也会周期性地向对等体发出,Keepalive,消息，用来保持连接的有效性。,Update,消息,Update,消息可用于宣告可达路由信息，也可以撤消多条不可达的路由信息。,Update,消息包括网络层可达性信息（,Network Layer Reachability Information,，,NLRI,）、路径属性（,Path Attributes,）、已撤消路由。,Notification,消息,当,BGP,检测到错误状态时，就会向对等体发送,Notification,消息并关闭,BGP,连接。,路由协议分析,BGP,有限状态机,BGP,有限状态机共有,6,种状态，分别是,Idle,、,Connect,、,Active,、,OpenSent,、,OpenConfirm,和,Established,。,Idle,状态,BGP,以,Idle,状态为起始点，该状态拒绝所有入站连接。,BGP,收到开始事件后，会初始化所有的,BGP,资源、启动连接重传计时器，启动到对等体的,TCP,连接，监听来自邻居的,TCP,初始化消息并将状态更改为,Connect,状态。,Connect,状态,BGP,等待,TCP,连接的建立完成。若,TCP,连接建立成功，,BGP,将向邻居发送,Open,消息并进入,OpenSent,状态。若建立不成功，,BGP,继续侦听，重置计时器，并迁移到,Active,状态。若计时器超时，则重置计时器，尝试再次连接，保留在,Connect,状态。,Active,状态,BGP,尝试进行,TCP,连接的建立。若,TCP,连接建立成功，则重置计时器，向邻居发送,Open,消息，并转移到,OpenSent,状态。若建立不成功，重置计时器，保留在,Active,状态。若计时器超时，重置计时器，转移到,Connect,状态。,OpenSent,状态,此状态下，,BGP,已经发送了,Open,消息，并且等待直至侦听到来自邻居的,Open,消息。若收到正确的,Open,消息，则转移到,OpenConfirm,状态。若收到的,Open,消息存在差错，则会发送,Notification,消息并转移到,Idle,状态。若收到,TCP,中断消息，重置计时器，监听,TCP,连接，并且转移到,Active,状态。,OpenConfirm,状态,此状态下，,BGP,进程将等待,Keepalive,消息或,Notification,消息。若收到的是,Keepalive,消息，则转移到,Established,状态。若收到的为,Notification,消息，则断开,TCP,连接，转移到,Idle,状态。,Established,状态,此状态下，,BGP,对等连接已完全建立，对等体之间可以交换,Update,消息、,Notification,消息和,Keepalive,消息。若收到,Update,或,Keepalive,消息，则保持为,Established,状态。若收到,Notification,消息，转移到,Idle,状态。,路由协议分析,BGP,路径属性,ORIGIN,属性,用于确定优选路由的因素之一。它有,3,种类型：,IGP,具有最高优先级，路由源为,IGP,。,EGP,的优先级次于,IGP,，从外部网关协议中学到的。,Incomplete,的优先级最低，从其他方式学习到的路由信息。,AS_PATH,属性,AS_PATH,属性利用一串,AS,号描述某条路由从本地到目的地的,AS,间路径或路由。当,BGP,发言者在本地通告一条路由时，若通告到本地,AS,，则,Update,消息中创建一个空的,AS_PATH,列表；若通告到其他,AS,，将本地,AS,号添加到,AS_PATH,列表中，通过,Update,消息通告给邻居设备。后续的,BGP,发言者将在路由通告给外部对等体时，将自己的,AS,号加入到,AS_PATH,中。,Next-Hop,属性,描述了下一跳路由器的,IP,地址。若通告路由器与接收路由器在不同,AS,，那么,Next_Hop,为本地与对端建立,BGP,邻居关系的接口地址；若通告路由器与接收路由器在同一,AS,，则把下一跳属性设置为本地与对端建立,BGP,邻居关系的接口地址；若,BGP,发言者向,IBGP,对等体发布从,EBGP,对等体学习到的路由时，不改变路由信息的下一跳。,Local_Pref,属性,仅用于内部对等体之间的,Update,消息，不会传递给其他自治系统。该属性用于向,BGP,路由器通告某被宣告路由的优先级。若内部,BGP,发言者接收到多条去往同一目的地的路由，则比较这些路由的,Local_pref,，本地优先级高的路径被选中。,MED,（,Multi_Exit_Disc,）属性,MED,属性仅在相邻两个,AS,之间传递，收到此属性的,AS,一方不会再将其通告给第三方,AS,。该属性承载在,EBGP Update,消息中，用于判断流量进入,AS,时的最佳路由。当,BGP,设备具有可通过不同的,EBGP,对等体去往目的地址相同的路由时，在其他条件相同的情况下，优先选择,MED,值较小的,EBGP,对等体。,Community,属性,将目的地视为某些共享一个或多个公共特性的目的地的一个成员。利用,Community,属性值，来增强路由策略。,路由协议分析,BGP,选路策略,当到达同一目的地存在多条路由时，,BGP,采取以下策略进行路由选择：,优选管理性权值最大的路由。,优选,Local_Pref,最大的路由。,优选学习自,IGP,的路由。,优选,AS_PATH,最短的路由。,优选,Origin,属性优先级高的路由,优选,MED,值最低的路由。,优选,EBGP,路由，最后选择,IBGP,路由。,优选到,BGP,下一跳最近的路由（去往下一跳路由器,IGP,度量值最小）。,优选,Cluster-id,最短的路由。,优选,BGP,路由器,ID,最小的路由。,路由协议分析,路由反射器,为保证,IBGP,对等体之间建立全连接关系，利用路由反射器（,Route Reflector,，,RR,）可以大大减少,BGP,对等体的数量。将某台路由器配置成为,RR,，其他的,IBGP,路由器则称为客户端（,client,），客户间不再需要建立全连接的对等关系，只要与,RR,建立对等体关系即可。路由反射器是通过放宽,IBGP,对等体不允许对外宣告学习自其他,IBGP,对等体的路由的规则来进行工作的。,RR,可以把来自于,IBGP,对等体的路由不经修改路由属性就反射给其他的客户，以避免路由环路。,若路由学习自非客户端的,IBGP,对等体，则仅反射给客户端对等体；若路由学习自某客户端对等体，则反射给所有非客户和客户端对等体（除发起该路由的客户端）；若路由学习自,EBGP,对等体，则反射给所有的非客户和客户端对等体。,为增加网络的可靠性，防止单点故障，需要在一个簇中配置多个路由反射器进行,RR,的备份。在冗余的环境中，客户端对等体会收到不同的路由反射器发来的到达同一目的地址的多条路由，客户端对等体应用,BGP,选路策略选择最佳路由。,路由协议分析,路由策略,路由策略非常重要，尤其是在,BGP,环境中。这就要求必须非常细致地规划,BGP,的路由策略，必须完全了解哪些数据包应该发给邻居，应该从邻居接收哪些数据包等等。而路由策略作用对象是路由信息，在正常的路由协议之上，根据某种规则，通过改变某些参数等来改变路由产生、发布和选择的结果。路由策略的实现需要经过定义规则和应用规则的过程。也即首先需要定义一组匹配规则，可以用路由信息的不同属性来作为匹配的依据来进行设置，然后再将这些匹配的规则应用于路由的发布、接收和引入等过程的路由策略之中。,路由协议分析,路由策略,通常通过以下几种方式来进行路由控制：,通过,NLRI,过滤路由,路由策略的核心内容是过滤器，对入站和出站路由策略来说，最可能的就是要定义路由器应该接受哪些路由和应该通告哪些路由。最简单的路由过滤器是针对每个邻居或者是对等体组所定义的，并指向一个定义了的前缀或,NLRI,的访问列表。,通过,AS_PATH,过滤路由,AS_PATH,过滤是一组针对,BGP,路由的,AS_PATH,属性进行过滤的规则。相比在访问列表中穷举每个内部地址，采用按,AS,号进行过滤的方式更加简单。,AS_PATH,过滤使用一种正则表达式的文本解析工具用以在,BGP,更新消息中的,AS_PATH,属性中寻找匹配项。,通过,commmunity,属性过滤路由,团体属性过滤是一组针对,BGP,路由的团体属性进行过滤的规则。在,BGP,的路由信息中，携带有团体属性，团体属性是一组有相同特征的目的地址的集合，因此基于团体属性定义一些过滤规则，就可以实现对,BGP,路由信息的过滤。,通过,Local_Pref,属性控制路由,Local_Pref,属性被用于在,IBGP,中传递，设置来自不同下一跳的优先级。路由器的,Local_Pref,属性取值范围在,04294967295,之间，值越大，代表该路由越优。从而通过修改,Local_Pref,方法可以实现对,BGP,路由信息的控制。,通过,Multi_Exit_Disc,属性控制路由,MED,属性用于在影响邻居自治系统之间的路由决策，,MED,取值范围为,04294967925,。当,BGP,发言者从对等体学习到路由后，可以将该路由的,MED,传递给任意的,IBGP,对等体。,MED,较权值、,Local_Pref,、,AS_PATH,等是相对较弱的属性，当以上变量均相同时，选择,MED,值最小的路由。,路由协议分析,不同路由协议的应用场景,OSPF,的应用场景,OSPF,用于自治系统内部间传递路由信息，可以应用于以下场景：,企业网内部用户实现网络互相通信，共享资料，网络规模在,10,台路由器以上；,校园网内部用户实现网络互相通信，网络规模较大；,用户与,ISP,互连接口应用,OSPF,协议，通过,ISP,实现,VPN,内互相访问；,ISP,内部本地回传网络接入层可采用,OSPF,协议，且应采用多进程或多区域方式避免单,IGP,域过大。,IS-IS,的应用场景,OSPF,用于自治系统内部间传递路由信息，可以应用于以下场景：,企业网内部用户实现网络互相通信，共享资料，网络规模在,10,台路由器以上；,校园网内部用户实现网络互相通信，网络规模较大；,用户与,ISP,互连接口应用,IS-IS,协议，通过,ISP,实现,VPN,内互相访问；,ISP,内部接入层网络可采用,IS-IS,协议，且应采用多进程或多区域方式避免单,IGP,域过大；,ISP,内部本地回传网络核心汇聚和接入层均可采用,ISIS,协议，且应采用多进程方式避免单,IGP,域过大。,路由协议分析,不同路由协议的应用场景,BGP,的应用场景,BGP,用于在,AS,之间传递路由信息，可以应用于以下场景：,用户通过,ISP,开通,MPLS BGP VPN,时，用户与,ISP,之间互连接口可应用,BGP,协议，,ISP,网络,PE,节点间采用,BGP,传播私网路由；,用户需要通过,ISP,开通二层,VPN,时，,ISP,可以选择以,BGP,为信令传播二层信息；,用户同时与多个,ISP,相连，通过,BGP,选择到达目的地应走哪一个,ISP,；,ISP,内部不同自治系统之间可采用,BGP,进行信息传播。,IP,转发概述,通过路由协议散发路由信息,基于目的地址的转发，在每跳节点上执行基于目的地址的路由查找算法,(,最长前缀匹配,),每个路由器可能需要所有,Internet,上的路由信息,(,超过,100,000,条路由,),Update:10.0.0.0/8,Update:10.0.0.0/8,10.1.1.1,10.1.1.1,10.1.1.1,10.1.1.1,Routing lookup,Routing lookup,Routing lookup,MPLS,的架构,MPLS,主要有两个组件：,控制面,交换第三层路由信息和标记,数据面,基于标记转发分组,控制面通过路由协议，例如,OSPF,EIGRP(Enhanced Interior Gateway Routing Protocol),IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System),和,BGP,等来交换路由信息，通过,LDP,、,RSVP,、,BGP,等来交换标记,数据面实现一个简单的转发引擎,标签转发路径（,LSP,）,LSP,是指具备相同,FEC,关系的标签报文经过,LSR,的路径。,LSP,的建立需要借助,IGP,协议完成。,不论采用,LDP,还是,TDP,，标签的分发都是本地有效的。,LSP,的建立依据路由协议完成，为单向建立；当然通常情况下反向的路由也能和正向的路由一致。,LSP,的建立除了采取动态方式外，还可以采用静态方式完成。,MPLS,的标签,MPLS使用一个32-bit的标签区域包含以下信息:,20-bit label(,数字标识的标签,),3-bit experimental field(,协议没有明确，,通常,用作,QOS,),1-bit bottom-of-stack indicator(,用于标识是否是栈底，表明,MPLS,的标签可以嵌套,),8-bit TTL(等同IP头中的TTL),LABEL,EXP,S,TTL,0,19,22,23,31,20,24,在入口处通过,IP,路由进程分配并压入一个标签,(push),LSR,在核心处基于标签转发表来交换标签,(swap),在出口处标签被弹出,(pop),并且执行路由查找转发包,MPLS Domain,10.1.1.1,IP Lookup,10.0.0.0/8,label 3,LFIB,label 8,label 3,IP Lookup,10.0.0.0/8,label 5,LFIB,label 3,label 5,IP Lookup,10.0.0.0/8,next hop,LFIB,label 5,pop,10.1.1.1,3,10.1.1.1,5,10.1.1.1,MPLS,网络中的数据转发,LSR,和,LER,MPLS,被功能性的分为两个主要部分,:,控制层面和数据转发面：,控制流,交换第三层路由信息,(IGP/BGP),和标签,(TDP/LDP/RSVP),，并且维护着标签交换表的内容,(LFIB),数据流,基于标签转发数据包,执行简单的转发,LSR(,标签交换路由器,),主要用来转发打了标签的包,(label swapping),Edge LSR(,边缘标签交换路由器,),主要用来给,IP,包打上标签并且把他们转发到,MPLS,域内,或者删除标签转发,IP,包出,MPLS,域,LSR,控制层面,数据转发层面,Routing Protocol,Label Distribution Protocol,Label Forwarding Table,IP Routing Table,交换路由,信息,交换标签,打了标签的包入,打了标签的包出,Edge LSR,控制层面,数据转发层面,Routing Protocol,Label Distribution Protocol,Label Forwarding Table,IP Routing Table,IP Forwarding Table,IP,包入,交换路由,信息,交换标签,打了标签的包入,IP,包出,打了标签的包出,标记分发协议,基于已有协议扩展标记分发功能,RSVP,：,RSVP-TE(,Traffic Engineering,),BGP,：,MPLS-BGP,定义新的标记分发协议,LDP,：,Label Distribution Protocol,CR-LDP,：,Constrained-based Routed LDP,扩展,LDP,满足流量工程需求，支持建立具有约束,(,显示路由约束、,QoS,约束,),的标记交换路径,(LSP),标记分发协议,LDP,：过程,目的网络,输出端口,10.1.0.0/16,2,10.2.0.0/16,3,输入端口,输入标记,输出端口,输出标记,1,-,2,15,3,-,2,12,标记,15,，目的网络,10.1.0.0/16,目的网络,输出端口,10.1.0.0/16,2,10.2.0.0/16,2,10.1.0.0/16,10.2.0.0/16,输入端口,输入标记,输出端口,输出标记,1,15,2,6,1,12,3,8,标记只需在节点范围内唯一,标记,6,，目的网络,10.1.0.0/16,路由表,标记转发信息表,1,2,3,2,3,1,公告消息,公告消息,标记分发协议,LDP,：报文,发现消息,(Discovery Message),通告和维护网络中某个,LSR,的存在,会话消息,(Session Message),建立、维护和中止两个相邻,LSR,交换标记,/FEC,绑定信息的会话,公告消息,(Advertisement Message),建立、修改和删除标记,/FEC,绑定,通知消息,(Notification Message),提供错误信息等,UDP,TCP,MPLS VPN,的典型网络拓扑,PE,路由器的架构,The End!,