MPLS VS IP
(1) IP转发原理:
路由器查看数据包的目的IP地址,根据路由表来转发数据。IP 网络,根据IP包头转发数据。
(2) MPLS转发原理:
MPLS路由器(LER LSR)收到MPLS数据报文,根据标签转发来转发MPLS数据报文。MPLS多协议标签交换【Multi-Protocol Label Switching】,能够承载多种路由协议。
(3) 最基本IP包头:
MPLS包头结构,通常MPLS报头有32bit,包括:
- 20bit用作标签(Label)
- 3个bit的EXP,协议中没有明确,通常用作COS
- 1个bit的S,用于表示是否是栈底,表面MPLS的标签可以嵌套。
- 8个bit的TTL
(4) MPLS 专业术语
- 标签label:相当于IP网络中的IP地址,本地路由有意义。
- FEC:相当于IP网络中的网络前缀,一个路由条目对应一个FEC。每一个FEC生成一个对应的标签。例:192.168.1.0/24 网络前缀,则192.168.1.1~192.168.1.254 属于同一个FEC。
- LSP:标签交换通道,数据流走的路径就是LSP。
- LSR:标签交换路由器,处于MPLS网络内的路由器
- LER:标签交换边缘路由器,属于MPLS网络边缘路由器。
MPLS转发工作原理
(1) 如何生成标签转发表项?
注:标签转发表类似为IPv4网络中的路由表。
路由器为每一个路由条目生成一个对应的标签,将标签放入到标签转发表。
路由器和标签之间需要存在映射关系(FEC)。
(2) LER上如何将IP报文中插入MPLS标签头?
当数据包从IP域进入到MPLS域的时候,LER插入一个MPLS包头,具体标签纸根据标签转发表来生成的。
(3) MPLS域内路由器如何将报文送到目的地?
LSR设备,根据标签转发表,对MPLS包头的标签做一个交换。
LER设备,IP报文进入时,查找标签转发表,给IP报文打标签操作(PUSH),IP报文离开时,对标签报文进行弹出操作(POP),按IP路由进行转发。
- IP网络转发原理:IP的逐跳转发,在经过的每一跳处,必须进行路由表的最长匹配查找(可能多次),速度缓慢。
- MPLS转发原理:MPLS的标签转发,通过事先分配好的标签,为报文建立了一条标签转发通道(LSP),在通道经过的每一台设备处,只需要进行快速的标签交换即可(一次查找)
IP转发 VS MPLS转发
(1) MPLS转发优势:
- 包头字段非常少,路由器处理这种包头效率快。
- 转发过程简单,查看标签
- MPLA转发,扔然是需求查看标签转发表
(2) MPLS转发缺陷:标签的生存是依靠IGP协议,依靠路由表