MPLS-多协议标签技术

MPLS（Multi-Protocol Label Switching多协议标签交换）

• ISP使用
• 包交换：依赖报文中的IP地址进行数据转发
• 标签交换：基于2.5层的标签号进行数据转发；
• 无论网络层运行何种协议，2.5层均可运行标签交换；

解决问题：

1. 解决BGP的路由黑洞问题
2. MPLS VPN
3. MPLS TE（流量工程）

包交换的技术

1. 原始的路由：流量进入路由器后，路由器基于目标IP地址查询路由表，再基于目标ip或下一跳ip查询ARP来获取对端mac
2. natflow：一次路由多次交换-----传统的路由；当流量进入路由器后查询完路由表及ARP后，生成cache；再之后相同IP间的互访仅基于cache查询；
3. CEF（思科快速交换）：无需路由直接交换，将路由器表和ARP表转换为FIB（路由表）和ADJ（ARP）表，FIB和ADJ均为际二进制表，实使用时被结合，cisco私有
   FIB（转发信息数据库）：-----目标ip地址及出接口—解决递归
   ADJ（邻居表）：-----源目MAC

为什么使用MPLS的前提是设备基于CEF工作：

1. 启动CEF后，表格可以被ASIC（硬件芯片）直接调用
2. CEF解决了递归的问题，便于MPLS生成标签转发表格
3. CEF工作后生成FIB表，只有FIB可以存储标签表；

控制层面和数据层面

• 控制层面：交互路由信息；进行标签号的分发；
• 数据层面：根据路由表转发用户数据报文；基于标签号进行数据转发；

控制层面：

通过IGP或EGP交互路由条目，生成路由表和FIB表；

MPLS使用TDP/LDP基于FIB表中的每一条信息(本地所有的路由条目)生成一个标签号，然后告知所有邻居；

该工作完成后路由器上生成：

• 路由表
• FIB表：转信息数据库
• LIB表：标签信息数据库（本地和邻居关于所有学习到的路由条目生成的标签号）
• LFIB表：标签转发信息数据库----将FIB表和LIB进行结合

数据层面：

普通的数据包将基于FIB表转发；若数据包中存在标签号基于LFIB进行转发；

MPLS的数据封装于2层和3层间，故称为2.5层

MPLS的数据包格式