一、MPLS釋義

MPLS——Multi-Protocol Label Switching

Multi-Protocol：支持多種三層協議，如IP、IPv6、IPX等，它通常處於二層和三層之間，俗稱2.5層。

Label：是一種短的、等長的、易於處理的、不包含拓撲信息、只具有局部意義的信息內容。

Switching： MPLS報文交換和轉發是基於標籤的。針對IP業務，IP包在進入MPLS網絡時，入口的路由器分析IP包的內容並且為這些IP包選擇合適的標籤，然後所有MPLS網絡中節點都是依據這個簡短標籤來作為轉發依據。當該IP包最終離開MPLS網絡時，標籤被出口的邊緣路由器分離。

二、IP、ATM與MPLS比較

1.傳統IP轉發

• 每一跳分析IP頭，效率低
• QoS難於部署，而且效率低
• 所有路由器都要知道整個網絡的所有路由

2.ATM轉發

• 面向連接，有N^2 問題
• 靠鏈路層選路，基於VPI/VCI或標籤
• 業務質量有保證，可保證實時業務

3.MPLS轉發

• Layer 3 路由 -- 可伸縮性和靈活性
• Layer 2 交換 -- 高可靠性和流量工程管理

三、MPLS報文頭介紹和標籤棧

1.報頭介紹

MPLS包頭有32Bit（4字節），其中包括：

20Bit用作標籤（Label）3個Bit的Experimental, 協議中沒有明確，通常用作CoS(Class of Service)1個Bit的S,用於標識是否是棧底，用來做標籤的嵌套，這樣可以使標籤無限擴展8個Bit的TTL

2.標籤棧

理論上，標籤棧可以無限嵌套，從而提供無限的業務支持能力。這是MPLS技術最大的魅力所在。

四、MPLS術語簡介

FEC：Forwarding Equivalence Class，FEC（轉發等價類），是在轉發過程中以等價的方式處理的一組數據分組，例如目的地址前綴相同的數據分組。通常對一個FEC分配相同的標籤。

lSP：標籤交換通道。一個FEC的數據流，在不同的節點被賦予確定的標籤，數據轉發按照這些標籤進行。FEC數據流所走的路徑就是LSP。

LSR：Label Switching Router，LSR是MPLS的網絡的核心交換機，它提供標籤交換和標籤分發功能。

LER：Label Switching Edge Router，在MPLS的網絡邊緣，進入到MPLS網絡的流量由LER分為不同的FEC，併為這些FEC請求相應的標籤。它提供流量分類和標籤的映射、標籤的移除功能。

五、LSP詳解

LSP特點：

LSP是一條有源接口和宿接口的路徑，是面向連接的；

LSP配置了Label；

LSP配置了相關的操作；

LSP決定了數據的出接口。

LSP相關概念：

Ingress：數據從用戶設備進入了MPLS網絡邊緣設備，數據報文要進行封裝。

Egress：數據從MPLS網絡核心設備進入了邊緣設備，MPLS標籤要被剝離。

Intermediate（Transit）：數據在MPLS網絡核心內從一個設備進入了另一個設備，標籤要被交換。

P（Provider）端口：該端口指接入服務提供商核心網絡的端口；在我們設備上指接入的數據報文為MPLS封裝報文的端口。

PE（Provider Edge）端口：該端口為服務提供商的邊緣端口，對接的是用戶的設備；在這裡指接入的是普通以太網幀，如果接入的是MPLS封裝格式的數據報文，但同時不希望對MPLS封裝進行處理，端口也可以配置成這種屬性。

LSP的建立：

LSP的建立其實就是將FEC和標籤進行綁定，並將這種綁定通告

LSP上相鄰LSR的過程，建立起相鄰LSR間的標籤映射關係。可以通過

1、靜態標籤配置，無通告過程

2、通過標籤分發協議或其他協議建立

LSP的建立是逐段進行的。

LSP的轉發過程：

進入網絡的分組根據其特徵劃分成轉發等價類FEC。一般根據IP地址前綴或者主機地址來劃分FEC。這些具有相同FEC分組在MPLS區域中將經過相同的路徑（即LSP）。LER對到來的FEC分組分配一個短而定長的標籤，然後從相應的端口轉發出去。在LSP沿途的LSR上都已建立了輸入/輸出標籤的映射表。對於接收到的標籤分組，LSR只需根據標籤從表中找到相應的NHLFE，並用新的標籤來替換原來的標籤，然後對標籤分組進行轉發。在MPLS域的出口，標籤被剝離，還原稱標準的IP報文。

MPLS在網絡入口處指定特定分組的FEC，後續路由器只需簡單的轉發即可，較常規的網絡層轉發而言要簡單的多，從而提高了轉發速度。

LSP標籤分發：

靜態配置（本次不講略）

動態分發：

LDP（Label Distribution Protocol）協議是MPLS協議中專門用來實現標籤分發的協議。LDP要利用路由轉發表中信息來確定如何進行數據轉發，而路由轉發表中的信息一般是通過IGP、BGP等路由協議收集的。但是LDP並不直接和各種路由協議有關聯，只是間接使用路由信息。LDP並不是唯一的標籤分發協議。對BGP、RSVP等已有協議進行擴展也可以支持MPLS標籤的分發。MPLS的一些應用也需要對某些路由協議進行擴展。例如，基於MPLS的VPN應用就需要對BGP協議進行擴展，基於MPLS的流量工程需要對OSPF或IS-IS協議進行擴展。

六、典型應用場景

（1） 點到點的虛擬共享專線業務

點到點的虛擬共享專線，可以通過Port或者Port+VLAN的方式來對業務數據封裝標籤，從而達到對帶寬虛擬共享的目的。

上圖中，兩個站點間的VCTRUNK通道構成一個LSP，通過對

不同Port數據封裝上相應的標籤(Tunnel+VC)，達到數據共享

帶寬，並且相互隔離。

（2） 虛擬共享局域網業務

虛擬共享局域網，可以通過不同的VB的LP端口和VCTRUNK端口建立LSP帶寬共享，從而達到對帶寬虛擬共享的目的。

上圖中，兩個站點間的VCTRUNK通道構成一個LSP，通過對不同Port數據封裝上相應的標籤(Tunnel+VC)，達到數據共享帶寬，並且相互隔離。

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