实验5 MPLS实验（研究生）

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北航计算机网络实验
实验五 MPLS 实验
北航计算机网络实验
2
内容提要
实验原理
MPLS 协议原理
MPLS 协议简介
MPLS 标签转发
LDP 协议
倒数第二跳弹出
MPLS VPN 原理
实验步骤
注意事项
北航计算机网络实验
3
•IP 的危机
在90 年代中期，当时路由器技术的发展远远滞后于网络的发展速度与
规模，主要表现在转发效率低下、无法提供 QOS 保证。
原因是：当时路由查找算法使用最长匹配原则，必须使用软件查找；
而IP 的本质就是“只关心过程，不注重结果”的“尽力而为”。
当时流行一种论调：过于简单的 IP 技术无法承载网络的未来，基于 IP
技术的因特网必将在几年之后崩溃。
•ATM 技术的发展和衰落
•ATM 技术的创新之处：
•屏弃了繁琐的路由查找，改为简单快速的标签交换
•将具有全局意义的路由表改为只有本地意义的标签表
•MPLS （MultiProtocol Lable Switch ）
MPLS 的起源
北航计算机网络实验
4
MPLS 网络结构
MPLS± ßÔ µÂ ·Ó ÉÆ÷(LER)
± ê¼ Ç½ »» »Â ·¾£ ¨LSP£ ©
MPLSº ËРĽ »» »» ú(LSR)
Ingress
Egress
北航计算机网络实验
5
通常， MPLS 包头有 32Bit ，其中有：
20Bit 用作标签（ Label ）
3个Bit 的EXP, 协议中没有明确，通常用作 TOS
1个Bit 的S, 用于标识是否是栈底，表明 MPLS 的标签可以
嵌套。
8个Bit 的TTL
MPLSÍ ·² ¿2² ãÍ ·² ¿ IPÍ ·² ¿ Ê ý¾ Ý
± êÇ © SCoS TTL
200 23 24 32
32± ÈÌ Ø
MPLSÍ ·2² ãÍ ·² ¿ IPÍ ·² ¿ Ê ý¾ ÝMPLSÍ ·
理论上，标记栈可以无限嵌套，从而提供无限的业务支
持能力。这是 MPLS 技术最大的魅力所在。
MPLS 包头结构
北航计算机网络实验
6
MPLS 术语
标签（ Label ）
是一个比较短的，定长的，通常只具有局部意义的标识
这些标签通常位于数据链路层的数据链路层封装头和三层
数据包之间
标签通过绑定过程同 FEC 相映射
转发等价类（ Forwarding Equivalence Class ）
FEC 是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组
FEC 可以被非常灵活地应用，如 QoS 、流量工程等；
通常看到的 MPLS 中只是一条路由对应一个 FEC 。通常在
一台设备上，对一个 FEC 分配相同的标签。
北航计算机网络实验
7
MPLS 术语
LSP ： Label Switching Path 标签交换通道
一个 FEC 的数据流，在不同的节点被赋予确定的标
签，数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就
是LSP 。
LSR ： Label Switching Router
LSR 是MPLS 的网络的核心交换机，它提供标签交
换和标签分发功能。
LER: Label Switching Edge Router
在MPLS 的网络边缘，进入到 MPLS 网络的流量由
LER 分为不同的 FEC ，并为这些 FEC 请求相应的标签。
它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能。
北航计算机网络实验
8
内容提要
实验原理
MPLS 协议原理
MPLS 协议简介
MPLS 标签转发
LDP 协议
倒数第二跳弹出
MPLS VPN 原理
实验步骤
注意事项
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9
IP 的hop-by-hop 逐跳转发
47.1
47.2
47.3
IP 47.1.1.1
1
2
3
1
2
1
2
3
IP 47.1.1.1
IP 47.1.1.1 IP 47.1.1.1
DEST OUT 接口
47.1.0.0 1
47.0.0.0 1
47.1.1.0 1
DEST OUT 接
口
47.1 1
47.2 2
47.3 3
DEST OUT 接
口
47.1 1
47.2 2
47.3 3
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。
北航计算机网络实验
10
MPLS 标签转发
47.1
47.2
47.3
1
2
3
1
2
1
2
3
3
IP 47.1.1.1
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 47.1.1.1
50 IP 47.1.1.1
40 IP 47.1.1.1
Intf
In
Label
In
Dest Intf
Out
3 40 47.1 1
Intf
In
Label
In
Dest Intf
Out
Label
Out
3 50 47.1 1 40
Intf
In
Dest Intf
Out
Label
Out
3 47.1 1 50
摘要：

北航计算机网络实验实验五MPLS实验北航计算机网络实验2内容提要实验原理MPLS协议原理MPLS协议简介MPLS标签转发LDP协议倒数第二跳弹出MPLSVPN原理实验步骤注意事项北航计算机网络实验3•IP的危机在90年代中期，当时路由器技术的发展远远滞后于网络的发展速度与规模，主要表现在转发效率低下、无法提供QOS保证。原因是：当时路由查找算法使用最长匹配原则，必须使用软件查找；而IP的本质就是“只关心过程，不注重结果”的“尽力而为”。当时流行一种论调：过于简单的IP技术无法承载网络的未来，基于IP技术的因特网必将在几年之后崩溃。•ATM技术的发展和衰落•ATM技术的创新之处...

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