通信工程師考試培訓(xùn)MPLS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

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6.3.2 MPLS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

MPLS屬于多層交換技術(shù)，它主要由兩部分組成，即控制面和數(shù)據(jù)面，其主要特點(diǎn)如下。

（1）控制面

控制面負(fù)責(zé)交換第三層的路由信息和標(biāo)記。它的主要內(nèi)容包括采用標(biāo)準(zhǔn)的IP路由協(xié)議，如OSPF,IS-IS（Intermedia Systemto Intermedia System）和BGP等交換路由信息，創(chuàng)建和維護(hù)路由表FIB（Forwarding Information Base）；采用新定義的LDP協(xié)議或舊有的BGP及RSVP等，交換、創(chuàng)建并維護(hù)標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)表LIB和LSP.在MPLS中，不再使用ATM的控制信令。

另外在控制面，MPLS采用拓?fù)潋?qū)動(dòng)的連接建立方式創(chuàng)建LSP,這種方式與PSTN,X.25及ATM等傳統(tǒng)技術(shù)采用的數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)的連接建立方式相比，更適合數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的袞發(fā)性特點(diǎn)，一方面LSP基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕A(yù)先建立，另一方面核心網(wǎng)絡(luò)需要維持的連接數(shù)目不直接受用戶呼叫和業(yè)務(wù)量變化的控制和影響，核心網(wǎng)絡(luò)可以用數(shù)目很少的、基本相對(duì)穩(wěn)定的LSP服務(wù)眾多的用戶業(yè)務(wù)，這在很大程度上提高了核心網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

（2）數(shù)據(jù)面

數(shù)據(jù)面負(fù)責(zé)基于LIB進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)，其主要特點(diǎn)是采納ATM等的固定長(zhǎng)標(biāo)記交換技術(shù)進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā)，從而極大地簡(jiǎn)化了核心網(wǎng)絡(luò)分組轉(zhuǎn)發(fā)的處理過程，提高了傳輸效率。

MPLS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換的核心思想可總結(jié)為一句話：“在網(wǎng)絡(luò)邊緣進(jìn)行路由和標(biāo)記，在網(wǎng)絡(luò)核心進(jìn)行標(biāo)記交換”.圖6-24所示是一個(gè)MPLS網(wǎng)絡(luò)的示意圖。

組成MPLS網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備分為兩類，即位于網(wǎng)絡(luò)核心的LSR和位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的LER.

構(gòu)成MPLS網(wǎng)絡(luò)的其他核心成分包括標(biāo)記封裝結(jié)構(gòu)，以及相關(guān)的信令協(xié)議，如IP路由協(xié)議和標(biāo)記分配協(xié)議等。通過上述核心技術(shù)，MPLS將面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)引入到了IP骨干網(wǎng)中。

MPLS網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行標(biāo)記交換需經(jīng)歷以下步驟。

（1）la:LSR使用現(xiàn)有的IP路由協(xié)議獲取到目的網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性信息。維護(hù)并建立標(biāo)準(zhǔn)IP轉(zhuǎn)發(fā)路由表FIB.

lb:使用LDP協(xié)議建立LIB.

（2）入口LER接收分組，執(zhí)行第三層的增值服務(wù)，并為分組打上標(biāo)記。

（3）核心LSR基于標(biāo)記執(zhí)行交換。

（4）出口LER刪除標(biāo)記，轉(zhuǎn)發(fā)分組到目的網(wǎng)絡(luò)。圖6-25所示描述了在MPLS網(wǎng)中使用的主要協(xié)議和其所在的功能模塊，其中控制面由IP路由協(xié)議模塊、標(biāo)記分配協(xié)議模塊組成。根據(jù)不同的使用環(huán)境，IP路由協(xié)議可以是任何一個(gè)目前流行的路由協(xié)議，如OSPF,BGP或IS-IS等。標(biāo)記分配協(xié)議也有多種選擇，其中LDP使用TCP協(xié)議來保證LDP對(duì)等層在對(duì)話期間的控制數(shù)據(jù)可靠地在LSR間傳輸，同時(shí)LDP也負(fù)責(zé)維護(hù)、更新LIB的內(nèi)容。當(dāng)LDP處于發(fā)現(xiàn)操作狀態(tài)時(shí)，它使用UDP協(xié)議，在這個(gè)狀態(tài)下，LSR竭力搜索它的鄰居成員，同時(shí)也將自己在網(wǎng)上呈報(bào)。這是通過相互交換Hello分組實(shí)現(xiàn)的，而RSVP則采用UDP協(xié)議傳遞標(biāo)記信息。

數(shù)據(jù)面主要由IP轉(zhuǎn)發(fā)模塊和標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)模塊組成，其中IP轉(zhuǎn)發(fā)是指執(zhí)行傳統(tǒng)的IP轉(zhuǎn)發(fā)功能，它使用最長(zhǎng)地址匹配算法在路由表中查找下一跳，在MPLS中，該功能只在LER上執(zhí)行。MPLS標(biāo)轉(zhuǎn)發(fā)則根據(jù)給定分組的標(biāo)記進(jìn)行輸出端口/標(biāo)記的映射。圖6-25中數(shù)據(jù)面部分通常用硬件實(shí)現(xiàn)，以加快處理速度和效率，而控制面的功能主要由軟件來實(shí)現(xiàn)。