mpls建立(什么是MPLS )

什么是MPLS？

多协议标签交换（Multi-Protocol Label Switching，MPLS），MPLS在无连接的IP网络引入面向连接的标签交换概念，将3层路由技术与2层交换技术结合，采用一种基于标签转发的隧道技术，发扬了IP路由的灵活性和2层交换的简捷性。目前MPLS技术被扩展到了许多新的应用领域，例如（BGP MPLS VPN）技术，Accrets国际利用Teridion的网路方案为企业实现优质的广域网连接，Teridion的连接解决方案解决了在中间环节会出现的问题，即数据从本地网络转移到主要的运营商和私有云服务提供商。通过一系列技术，像 MPLS-SLA的品质，保证客户可以拥有完善的性能体验∞

MPLS VPN之MPLS（1）

一、MPLS产生背景

MPLS起初是为提高数据包转发效率而产生的。

早期的路由器是用软件的方式来进行报文转发处理的，每一跳都需要根据报文的目的IP使用最长掩码匹配原则查找路由表进行转发，效率低，尤其是在业务流量特别大的时候，对设备的性能影响特别大；

ATM是一种基于虚电路的二层交换技术，使用固定长度的信元方式来进行数据的转发，这种方式容易用硬件来实现，从而提升数据转发效率，但是ATM技术实现比较复杂，部署难度和成本都很高；

MPLS技术避免了传统IP转发的繁复过程，也借鉴了ATM使用标签转发和面向连接的特点，提高了数据包转发效率；

后来随着芯片技术如ASIC的改进和提升，使用IP转发方式的效率也很高，MPLS在数据包转发效率方面的优势渐渐不明显了，MPLS技术已经扩展到了新的应用领域，如MPLS VPN或MPLS TE；

二、MPLS网络结构及术语解释

1、MPLS网络结构

MPLS域通过边界路由器连接用户的IP网络，一台边界路由器可以同时连接到多个用户的IP网络，在MPLS域内的基本网元是标签交换路由器LSR，LSR具有标签分配和基于标签转发数据报文的能力；

用户的IP报文进入MPLS域后，报文会以标签的方式经过每一台LSR，为转发带标签的数据报文，每台LSR都会建立一张标签转发表，标签转发表就是通过标签分发协议根据路由表产生和建立的；

2、MPLS相关术语

（1） 标签交换路由器LSR     Label Switching Router

具有标签分配和标签转发能力的路由器；

（2） 标签边界路由器LER     Label Edge Router

具有标签分配，并且同时连接IP和MPLS网络的路由器；

入站的LER负责对收到的IP报文压入标签转发进MPLS网络；

出站的LER负责给离开MPLS网络的报文移除标签，然后根据IP路由表进行转发；

（3） 转发等价类FEC

用来描述具有相同特征的报文在转发过程中被LSR以相同方式处理；

在MPLS中，一个FEC使用同一个标签来标记，即一个FEC使用同一条LSP；

划分FEC的方式有很多，如去往相同目的前缀的报文就是一个FEC，也可以通过源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型、VPN等要素任意组合来划分一个FEC；

（4） 标签交换路径LSP    Label Switching Path

MPLS报文经过的路径，一条LSP起始LSR叫入站LER，最后一台LSR叫出站LER，LSP是一条单向的隧道；

LSP支持嵌套，一条LSP可以在另一条LSP内部；

可以使用静态和动态两种方式来创建一条LSP；

左侧IP网络要访问右侧的IP网络，

当报文进入MPLS域边界的LSR后，在原始IP报头之前被封装上标签；

MPLS网络中间的路由器根据标签转发表将报文携带的标签替换成另一个标签；

当报文到达MPLS域另外一侧边界LSR时，数据包被解封装成原始的IP报文（移除标签），然后转发至IP网络；

三、MPLS标签格式

标签位于报文的二层头部和三层头部之间，一个MPLS标签长度为32bit，有固定格式；

1、Label Value：标签的前20bit表示标签值，标签值0到15是特殊用途的标签；

标签0: IPv4显式空标签

标签1: 路由器报警标签；

标签2: IPv6显式空标签；

标签3: 隐式空标签；

标签14: OAM路由器报警标签；

2、EXP：3bit的实验字段，用于Qos；

3、S：栈底位S，Bottom of Stack，栈底标签S位为1，其他标签S位为0；

一个MPLS报文携带多个标签，这些标签组成一个堆栈，紧挨着IP报头的标签就是栈底标签；

4、TTL：最后8bit是TTL，报文的生存周期，每进行一次标签交换操作，最外层标签中TTL就减1，TTL一旦减为0，报文就被丢弃，可以防止数据包转发环路；

IP报文进入MPLS网络后，标签的TTL值可以使用初始值255，也可以直接拷贝IP头中的TTL值；

四、静态LSP的建立

一条静态LSP经过的LSR共有3种角色：Ingress、Transit、Egress；

Ingress节点负责为接收到的IP报文压入标签并送入LSP隧道；

Transit节点负责以标签交换的方式转发报文；

Egress节点负责移除报文中的标签，并将报文转发至IP网络；

手工分配标签需要遵循的原则：上游节点出标签等于下游节点入标签；

配置LSR-ID，分别在全局和接口上使能MPLS

mpls lsr-id 10.1.1.1

mpls

#

interface gigabitethernet0/0/1

mpls

#

ingress节点配置：

static-lsp ingress LSP1 destination 2.2.2.0 24 nexthop 10.1.12.2 out-label 100

指定LSP1的FEC为2.2.2.0/24，使用出标签100将报文转发至下一跳10.1.12.2;

transit节点配置：

static-lsp transit LSP1 incoming-interface gi0/0/0 in-label 100 nexthop 10.1.23.3 out-label 200

从接口G0/0/0接收到带有标签为100的报文，将标签替换为200后转发至下一跳10.1.23.3；

egress节点配置：

static-lsp egress LSP1 incoming-interface gi0/0/0 in-label 200

从接口G0/0/0接收到带有标签为200的报文，移除标签后以IP的方式转发出去；

mpls与以路由器为核心网络平台的技术相比有哪些优点？

企业使用MPLS组网的优点：

1、降低成本

在使用互联网的时候，可以说企业花费短途的电话费，却享受到了长途通信的效果。因此建立MPLS，不仅可以节省很多通信费用，还可以大大节省企业对于维护其他设备的人力和物力资源。同时，显著降低了用户在网络设备的接入及线路的投资。

2、容易扩展

MPLS组网可以支持许多接入方式，而且网络的状态是活动的，企业可以随时增减用户，企业可以很方便的进行管理控制。

3、加强与合作伙伴联网

在过去的联网方式中，企业要想和合作伙伴联网，都需要经过很复杂的流程，双方的技术部门必须经过协商之后再进行线路的连接。有了MPLS组网技术之后，完全不需要这么麻烦，企业随时可以和合作伙伴进行联网。

4、完全控制主动权

MPLS可以让企业完全行使到自己网络中的主权。例如，MPLS可以为企业完成拨号访问，企业只需要做一些查验客户和网络安全管理工作就可以了。

MPLS组网是什么？

MPLS组网能够利用公用骨干网络强大的传输能力，降低企业内部网络Internet的建设成本，极大地提高用户网络运营和管理灵活性，同时能够满足用户对信息传输安全性、实时性和方便性的需要。

目前，在基于IP的网络中，MPLS具有很多优点：

1、降低了成本。MPLS简化了ATM与IP的集成技术，使L2和L3技术有效地结合起来，降低了成本，保护了用户的前期投资。

2、提高了资源利用率。由于在网内使用标签交换，用户各个点的局域网可以使用重复的IP地址，提高了IP资源利用率。

3、提高了网络速度。由于使用标签交换，缩短了每一跳过程中地址搜索的时间，减少了数据在网络传输中的时间，提高了网络速度。

4、提高了灵活性和可扩展性。由于MPLS使用的是Any To Any的连接，提高了网络的灵活性和可扩展性。灵活性方面，可以制订特殊的控制策略，满足不同用户的特殊需求，实现增值业务。

5、方便用户。MPLS技术将被更广泛地应用在各个运营商的网络当中，这会对企业用户建立全球网络带来极大的便利。

6、安全性高。采用MPLS作为通道机制实现透明报文传输，MPLS的LSP具有与帧中继和ATM VCC(Virtual Channel Connection，虚通道连接)类似的高可靠安全性。

7、业务综合能力强。网络能够提供数据、语音、视频相融合的能力。

8、MPLS的QoS保证。用户可以根据自己不同的业务需求，通过在CE侧的配置，来赋予不同的QoS等级。通过这种QoS技术，既保证了网络的服务质量，又降低了用户的费用。

9、适用于较大的企事业单位。适用于具有以下明显特征的企业：高效运作、商务活动频繁、数据通信量大、对网络依靠程度高、有较多分支机构，如网络公司、IT公司、金融业、贸易行业、新闻机构等。企业网的节点数较多，通常将达到几十个以上。

国内企业为什么要组建MPLS专网？

很多企业用户在咨询企业MPLS组网方案时，都会提到“为什么要组建MPLS专网”，以下是云杰MPLS专网建设的目的：

1、建立企业虚拟网络。建立企业虚拟网络将总部与各地分公司、项目点等分支机构互联。

2、提升网络传输效率。新企业网络建设，通过MPLS技术的采用以及新的网络管理系统的建立，能够提供大幅度提高网络稳定性。

3、增强业务应用系统稳定性。专业的服务商运维可靠网路，可以保证骨干网络的不间断运行，良好的备份机制可以确保用户网络的稳定可靠。

4、专业网络管理服务。7×24小时网络管理系统将实时监控骨干传输网络，客户网络设备，电信线路等网络资源，确保网络系统的各个环节稳定运行，保障用户业务应用的不间断运行。

5、网络备份系统。由于企业网络上承载的重要企业应用如财务、ERP、OA等，因此网络备份是保障网络支撑作用的重要方法，对于企业网的网络备份系统我们采用互联网隧道技术，能够满足用户站点主线路故障时的备份作用。

影响mpls ldp建立的因素

影响mpls ldp建立的因素：下游自主分发，其实就是只为自己的直连网段分发标签。每个路由器都可以知道自己的直连网段，都会自动分发，那么，标签映射就一层层的向上游发出。

在ip路由表中，LDP为每一条前缀都会进行一个本地绑定，这句话对吗？如果不对请说明原因。不精确，LDP是不对BGP路由分标签的。

标签交换有哪种动作：压标签、弹标签、交换标签。标签的范围以及哪些标签是被用于保留的范围是0~2^20次方减一。其中0至15是被保留的。

mpls与路由协议：

ldp利用路由转发表建立lsp 　ldp通过逐跳方式建立lsp时，利用沿途各lsr路由转发表中的信息来确定下一跳，而路由转发表中的信息一般是通过igp、bgp等路由协议收集的。ldp并不直接和各种路由协议关联，只是间接使用路由信息。

通过已有协议的扩展支持mpls标签分发 　虽然ldp是专门用来实现标签分发的协议，但ldp并不是唯一的标签分发协议。通过对bgp、rsvp（resource reservation protocol）等已有协议进行扩展，也可以支持mpls标签的分发。

通过某些路由协议的扩展支持mpls应用 　在mpls的应用中，也可能需要对某些路由协议进行扩展。例如，基于mpls的vpn应用需要对bgp进行扩展，使bgp能够传播vpn的路由信息。

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