MPLS技術(shù)培訓PPT課件

1、.,1,Xu Xiaohu 2003年11月,MPLS 技術(shù)培訓,技術(shù)支援部總工辦 徐小虎,2004/06,.,2,培訓提綱,MPLS的產(chǎn)生的背景 MPLS實現(xiàn)原理 MPLS現(xiàn)實的價值 MPLS流量工程,.,3,IPoA組網(wǎng)方式(重疊模型),.,4,ATM vs IP,ATM 固定長度的信元頭，可以實現(xiàn)高速硬件交換 面向連接的技術(shù)，可以提供良好的QoS保證 選路協(xié)議復雜，應用前景暗淡 IP 選路具有靈活性，應用到桌面。 逐跳尋址轉(zhuǎn)發(fā)（hop-by-hop）,最長前綴匹配，存在轉(zhuǎn)發(fā)瓶頸。 ATM+IP=？,.,5,培訓提綱,MPLS的產(chǎn)生與發(fā)展 MPLS實現(xiàn)原理 MPLS現(xiàn)實的價值 MPLS流量

2、工程,.,6,MPLS相關(guān)概念,MPLS: Multi Protocol Label Switching FEC (Forwarding Equivalence Classes) LIB (Label Information Base) Label：固定長度 LSP: label switched path (單向) LSR: label switching router,.,7,MPLS 轉(zhuǎn)發(fā)原理,MPLS轉(zhuǎn)發(fā)過程： Ingress LSR 接收到IP報文，進行流分類或查轉(zhuǎn)發(fā)表，打上標簽，并根據(jù)標簽轉(zhuǎn)發(fā)表項轉(zhuǎn)發(fā)此標記報文。 Transit LSRs根據(jù)入接口和入標簽查找標簽轉(zhuǎn)發(fā)表項得到出接口

3、和出標簽，打上交換的標簽，轉(zhuǎn)發(fā)。 在LSP倒數(shù)第二跳或Egress LSR，彈出標簽，還原IP報文后，按照IP轉(zhuǎn)發(fā)程序繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。,.,8,MPLS 轉(zhuǎn)發(fā)原理,MPLS轉(zhuǎn)發(fā)示意：,倒數(shù)第二跳彈出，Penultimate Hop Popping(PHP),.,9,Label = 20 bits Exp = Experimental, 3 bits,通常用作COS S = 標識是否是棧底, 1bit TTL = Time to live, 8 bits,可以多于一個標簽，（標簽棧） MPLS轉(zhuǎn)發(fā)僅基于標簽棧頂標簽轉(zhuǎn)發(fā)報文 MPLS通常是夾在二層鏈路層和三層IP報頭之間的協(xié)議，承載MPLS的鏈路層可以

4、是： Point-to-Point link (PPP) Ethernet ATM/FR Packet Over SONET (POS)等,MPLS 包頭結(jié)構(gòu),.,10,MPLS標簽位置,PPP Header,Layer 3 Header,MPLS Header,Ethernet Hdr,Layer 3 Header,MPLS Header,Ethernet,ATM Cell Header,HEC,DATA,CLP,PTI,VCI,GFC,VPI,Label,PPP Header(Packet over SONET/SDH),Frame Relay,DATA,DLCI,Flags,DLCI,L

5、abel,FCS,Flags,IP包在打上MPLS包頭后還是需要有二層的包頭封裝。ATM/FR則分別采用原來包頭的VPI/VCI，DLCI做標簽,.,11,MPLS的標簽分配協(xié)議,MPLS連接可以使靜態(tài)配置，也可以通過MPLS信令協(xié)議建立標簽連接?，F(xiàn)有的MPLS標簽分配協(xié)議有： LDP/CR-LDP RSVP-TE 這些協(xié)議可以共存在一個標簽交換路由器上。,.,12,MPLS的標簽分配協(xié)議,LDP（不提供Qos保證） 把單播的IP網(wǎng)地址前綴映射為標簽，通過標簽交換進行轉(zhuǎn)發(fā)。 RSVP, CR-LDP 可以支持帶寬約束，保持/建立優(yōu)先級，部分顯式路由約束等。一般用于流量工程目的，實現(xiàn)各種QoS的

6、要求。,.,13,標簽分配方式 下游自主分發(fā) 下游按需分發(fā) 上游和下游LSR 對于目的172.90.38/24，LSR B是LSR A的下游 LSR C是LSR B的下游，LSR D是LSR C的下游 LSR 通過IP路由協(xié)議了解它的下游LSR，下一跳即是下游,LDP標簽分配模式,.,14,LDP標簽分配模式,下游自主分發(fā)(Downstream Unsolicited),為目的地址172.90.38 /24分配標簽 3,為目的地址172.90.38 /24分配標簽 45,為目的地址172.90.38 /24分配標簽 30,下游LSR向上游LSR主動分發(fā)標簽(標簽映射消息),.,15,LDP標簽

7、分配模式,下游按需分發(fā)(Downstream on Demand),為目的地址171.68.10 /24分配標簽 3,為目的地址171.68.10 /24分配標簽 45,為目的地址171.68.10 /24分配標簽 30,為目的地址172.90.38 /24請求標簽,為目的地址172.90.38 /24請求標簽,為目的地址172.90.38 /24 請求標簽,上游LSR向下游LSR請求標簽(標簽請求消息) 下游LSR向上游LSR分發(fā)標簽(標簽映射消息),.,16,LDP標簽保留模式,標簽保留模式 自由保留模式 LSR保留從所有鄰居分發(fā)的標簽 當IP路由改變下一跳時快速建立LSP 需要更多的內(nèi)存

8、空間和標簽空間 保守的保留方式 LSR僅保留從下一跳鄰居分發(fā)的標簽 丟棄所有非下一跳分發(fā)的標簽 節(jié)省內(nèi)存和標簽資源,.,17,標簽分配協(xié)議LDP(續(xù)),標簽控制模式 獨立的LSP控制模式 LSR給某FEC綁定并分發(fā)標簽，不依賴于此LSR是否從該FEC下一跳接受到分發(fā)的標簽映射。 有序的LSP控制模式 LSR僅在下列條件下給某FEC綁定并分發(fā)標簽： 該LSR對于此FEC是Egress LSR，或 該LSR接收到從此FEC下一跳發(fā)送的標簽映射。,.,18,環(huán)路和TTL,在IP網(wǎng)絡(luò)中使用TTL來預防IP報文在網(wǎng)絡(luò)中的無限傳播。 MPLS可以使用類似于IP的機制，但并非在所有封裝形式中都適用 TTL存

9、在于PPP和LAN報文的MPLS包頭中。 ATM信元頭不包含TTL域 標簽分發(fā)協(xié)議中的環(huán)路檢測 跳數(shù) (Hop Count)-TTL 路徑矢量 (Path Vector)：,.,19,培訓提綱,MPLS的產(chǎn)生與發(fā)展 MPLS實現(xiàn)原理 MPLS現(xiàn)實的價值 MPLS流量工程,.,20,MPLS的價值所在,固定長度的標記代替IP頭作為轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)，提高轉(zhuǎn)發(fā)速度 ASIC（Prefix-tree）、NP大量使用，轉(zhuǎn)發(fā)不再是網(wǎng)絡(luò)瓶頸 增殖業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，使MPLS重新煥發(fā)生命力 流量工程（RSVP-TE，CR-LDP） VPN（L2VPN，VPLS，MPLS/BGP VPN）,.,21,培訓提綱,MPLS的產(chǎn)生

10、與發(fā)展 MPLS實現(xiàn)原理 MPLS現(xiàn)實的價值 MPLS流量工程,.,22,MPLS技術(shù)的應用,MPLS可以在IP網(wǎng)中實現(xiàn)一種面向連接的特性。通過MPLS可以在IP網(wǎng)中提供一些原來只有ATM/FR才能提供的業(yè)務(wù)，使得IP網(wǎng)絡(luò)運營商可以根據(jù)用戶需求，提供形式多樣的增值服務(wù)： 流量工程和QoS MPLS VPN (包括二層和三層VPN),.,23,MPLS流量工程,流量工程的意義： 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)整體性能。,A,E,D,C,B,.,24,MPLS流量工程,骨干網(wǎng)上通過建立一條或數(shù)條LSP進行流量旁路的方法來平衡網(wǎng)絡(luò)流量。 傳統(tǒng)的IP轉(zhuǎn)發(fā)都是基于最短路徑路由。但最短路徑可能并非是唯一可達的路徑。可能存在最短路徑過度使用而其它路徑卻相對空閑的情況。 MPLS流量工程解決方法：建立LSP作為另一可選路徑,.,25,流量工程LSP屬性,帶寬參數(shù) 建立和保持優(yōu)先級 路徑選項 嚴格的Explicit Hop 松散的Explicit Hop 動態(tài)選路,.,26,流量工程LSP的隧道建立,建立請求: 路徑 (R1-R2-R6-R7-R4-R9),R8,R2,R6,R3,R4,R7,R1,R5,.,27,流量工程LSP的其它特性,對故障的快速適應和保護 快速重路由 備份LSP,.,28,保護策略的兩種方式,LSP的