MPLS架构分析

MPLS元素。

转发对等类(FEC)：这种数据包括特定应用程序在同一交换路径上通过同一路径(具有相同的转发处理)转发的数据包。特定类别的每个数据包都有相同的服务要求。每种类型的数据流分配一个新的FEC，进入MPLS云时只执行一次。

入口标签边缘路由器(LER):它位于mpls云的外围，是数据包来自其来源的入口点。在这个边缘路由器上施加标签(PUSH)，并通过域将数据包转发给目标。设置LSP并分配标签后，该入口边缘路由器将在MPLS核心网络中启动数据包转发过程。

出口标签边缘路由器(LER):它存在于mpls网络的外围，是数据包到达目的地的出口点。边缘路由器执行标签配置或删除(POP)，并将IP数据包转发给目标。只有当堆栈底部指示器标识遇到的标签是否是堆栈的底部标签时，标签才会从到达的数据包中放置。

标签交换路由器(LSR):该路由器接收标记的数据包，与传输的数据包进行交换，然后将新的数据包转发到合适的接口。该路由器根据其在MPLS域中的位置，执行标签配置(移除、POP)、标签配置(添加、PUSH)或标签交换(用新的输出标签值替换堆栈中的顶部标签)。当数据流(文件或多媒体流量)从接入网络到达MPLS核心时，它将在该路由器中与单独的FEC隔离。LSR作为标签绑定的确认，在标签信息库中创建条目。该表由I-/-O端口和指示标签FEC映射的I-/-O端口标签组成。

标签交换路径(LSP):    LSP是数据包通过启用MPLS的网络从源到目的地的路径。路径是单工类型或单向特性。这允许数据包通过遍历多个中间交换路由器从一个边缘切换到另一个边缘。每个网络位置都需要建立一个LSP来传输数据。例如，LER1的数据包使用LSP1在几个中间节点之间遍历LER2，然后设置另一个路径LSP2，直接将数据包传输到另一端，这是到达目的地的最短路径。但路径切换是从IGP路由信息衍生出来的，可能不同于从内部网关协议到目标网络的首选路径。

MPLS头

MPLS标头32位包含以下字段：

标签(20位):这是一个短的固定长度字段，具有物理连续的标识符，用于对具有局部重要性的FEC进行分类。分类后，将为数据包分配一个标签值，用于数据包转发。这些标签是根据网络拓扑、请求和输入流量创建的。因为它们与FEC相关，所以有约束力。绑定和标签分发过程由下游路由器完成。标签在出口删除，数据包发送到目的地。

服务级别(CoS)或EXP(实验)字段：    在通过网络传输时，三位字段影响数据包的排队和丢弃算法。因为CoS字段有三个位置，所以有八个不同的服务类别。

堆栈字段(S)：标签堆栈是标签的有序集合，每个标签都有特定的功能。如果入口路由器在单个IP数据包中添加一个以上的标签，它将形成一堆标签。在这里，创建了一个堆栈底部指示器(S)，以提到标签堆栈的末尾。前面说过，LSR只交换标签堆栈中的顶部标签。出口LSR继续从堆栈中放置标签，直到找到堆栈底部指示器(S)。之后使用IP第三层标头的详细信息查找路由，交换路由器将数据包转发到目的地。

堆栈字段(S)的位置表示:S为‘0‘-表示使用标签栈，S为‘1‘-表示标签栈的底部。

TTL：    TTL-8位字段执行与IP-TTL相同的功能，当TTL为-0时，数据包将被丢弃，以防止网络循环。每当标记的数据包通过LSR时，该值将减少1。

TTL的位置表示:TTL为‘0‘-丢弃的数据包TTL为‘-1‘-标记的数据包通过LSR。

上下游：下游和上游的概念对于理解MPLS域中的标签分发(控制平面)和数据包转发非常重要。下游和上游是网络的参考。数据在目标网络的下游，因为它是目的地。与特定前缀相关的更新始终在上游传播(路由协议或标签分发、LDP/TDP)。

标签分发协议(LDP):该协议根据IGP的路由信息在MPLS网络中分发标签。路由器转发信息库(FIB)确定了整个网络的逐跳路径。与使用约束和显式路由建立端到端标签交换路径的流量工程路径不同，LDP只用于发送尽可能多的LSP。LDP发现使标签交换路由器能够确定其对等体的潜力。发现和扩展发现等基本机制用于在链路级别定位LSR。

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