通信工程師交換技術(shù)基本概念與術(shù)語(yǔ)

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8.1 MPLS工作原理
8.1.1 基本概念與術(shù)語(yǔ)
為了更好地描述和理解MPLS的工作原理，首先介紹MPLS的基本概念和若干術(shù)語(yǔ)。
轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類：（FomardingEquivalence CUss, FEC) FEC代表有相同服務(wù)需求的分組的集合。對(duì)于FEC中的所有分組，網(wǎng)絡(luò)將采用同樣的處理方式進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。FEC的劃分非 常靈活，可以按不同的準(zhǔn)則將分組劃分為不同的FEC,如可以按照IP分組的地址，也可以 按分組的業(yè)務(wù)類型來(lái)劃分。FEC的例子有：①目的地址與某一個(gè)特定IP地址的前綴相匹配的那些分組；②源地址與目的地址都相同的分組；③具有相同服務(wù)質(zhì)量要求和相同目的網(wǎng)絡(luò)地址的分組。
標(biāo)記（Label):標(biāo)記（又譯作標(biāo)簽）是一個(gè)短小、定長(zhǎng)且只有局部意義的連接標(biāo) 識(shí)符，用于標(biāo)識(shí)一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類（FEC)，即打上相同標(biāo)記的分組隸屬于同一 FEC。標(biāo)記的 格式與IP分組的承載網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)，如ATM網(wǎng)采用VPI/VCI作為標(biāo)記。對(duì)于沒(méi)有內(nèi)在標(biāo)記 結(jié)構(gòu)的承載網(wǎng)，則采用專門設(shè)計(jì)的MPLS標(biāo)記。圖8-1所示給出了一個(gè)4字節(jié)的MPLS標(biāo)記 格式，它包含一個(gè)20bit的標(biāo)記值、一個(gè)3bit的業(yè)務(wù)類型（COS)字段、一個(gè)lbit的堆棧指 示符（S)和一個(gè)8bit的生存時(shí)間（TTL)字段。MPLS標(biāo)記棧插在數(shù)據(jù)鏈路層幀的首部和 IP分組首部之間。
標(biāo)記棧(LabelStack)：標(biāo)記棧是多個(gè)標(biāo)記的堆棧，用于多個(gè)MPLS域嵌套的情況 (如圖8-2 (b)所示）。
MPLS網(wǎng)絡(luò)與MPLS域：由MPLS節(jié)點(diǎn)和鏈路組成，作為IP網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)。其中的節(jié)點(diǎn)又分為邊緣節(jié)點(diǎn)和核心節(jié)點(diǎn)。分別設(shè)置標(biāo)記邊緣路由器（LER)和標(biāo)記交換路由器 (LSR)。MPLS網(wǎng)絡(luò)可以是扁平的，也可以是多層嵌套的，分別如圖8，2 (a), (b)所示。

 在多層嵌套的情況下，MPLS網(wǎng)絡(luò)的每一層稱為一個(gè)MPLS域。標(biāo)記分組每進(jìn)人一個(gè)新的 MPLS域，就要將一個(gè)新的標(biāo)記壓入標(biāo)記堆棧；標(biāo)記分組每離開一個(gè)MPLS域，就要彈出相 應(yīng)的標(biāo)記。
標(biāo)記交換路由器（Label Switching Router, LSR)： LSR是運(yùn)行MPLS協(xié)議的路由器，負(fù) 責(zé)完成標(biāo)記交換功能，包括實(shí)現(xiàn)標(biāo)記分配協(xié)議（LDP)、建立標(biāo)記交換路徑（LSP)、實(shí)現(xiàn)標(biāo) 記分組的快速轉(zhuǎn)發(fā)。
標(biāo)記邊緣路由器（Label Edge Router, LER)： LER是位于MPLS網(wǎng)絡(luò)邊界的LSR,又記為E-LSR。除了要實(shí)現(xiàn)LSR的基本功能以外，還要負(fù)責(zé)與外界（IP子網(wǎng)）接口（包括人口 和出口）。對(duì)于人口的IP分組，LER要進(jìn)行分類，確定相應(yīng)的服務(wù)類型，形成不同的轉(zhuǎn)發(fā)等 價(jià)類（FEC);發(fā)起LSP的建立請(qǐng)求，并為IP分組加上相應(yīng)的標(biāo)記。對(duì)于出口的標(biāo)記分組， LER負(fù)責(zé)刪除標(biāo)記，恢復(fù)成IP分組，并轉(zhuǎn)發(fā)至相應(yīng)的目的IP子網(wǎng)。
標(biāo)記分配協(xié)議（Label Distribution Protocol, LDP) ： LDP是MPLS網(wǎng)絡(luò)的一種控制協(xié)議，用于建立標(biāo)記交換路徑（I^P)。LSR使用LDP協(xié)議交換FEC/標(biāo)記綁定信息，建立一條從人口LER到出口 LER的LSP。但是MPLS并不限制已有的控制協(xié)議的使用，如RSVP, BGP等。

標(biāo)記交換路徑(Label Switched Path, LSP)： LSP是一條從人口到出口的標(biāo)記分組的傳 送路徑，功能上等效于一個(gè)虛電路。一個(gè)LSP由一個(gè)標(biāo)記序列來(lái)標(biāo)識(shí)，它包括從人口 LER 到出口 LER所經(jīng)過(guò)的所有節(jié)點(diǎn)上的相應(yīng)標(biāo)記。LSP可以在IP數(shù)據(jù)分組傳送前建立（控制驅(qū)動(dòng)，Control-driven),也可以在檢測(cè)到一個(gè)數(shù)據(jù)流后建立（數(shù)據(jù)流驅(qū)動(dòng)，data-driven)。
標(biāo)記信息庫(kù)（LIB): LIB保存在LSR (或LER)的路由表中，在表中包含有FEC與標(biāo)記的關(guān)聯(lián)信息和關(guān)聯(lián)端口以及底層的封裝信息。

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