多协议标签交换组网如何路由转发

1、组网 协议从各种链路层协议得到链路层服务，为网络层提供面向面向连接的服务。

2、组网 属于MAC和IP之间，2.5层。

1、LER、LSR(路由器分类) LER：标签边界路由器 LSR：交换路由器的标签

2、push、swap、pop(处理标签的动作)

push：标签压入

swap：标签交换

pop :标签弹出

3)Ingress、transit、Egress(路由器的角色，不同的角色对应不同的处理方法，以数据 的方向来判断，标签的分布以路由的方向来判断，恰恰相反)

Ingress：第一个路由器压入标签。

Transit：只负责标签传输和标签交换。

Egress：弹出标签的路器(不考虑次不跳)

1、路由器角色分为两种：

①、LER：(Label Edge Router)标签边界路由：在组网网络中，用于压入或弹出标签RTB、RTD。、

②、LSR：(Label Switched Router)标签交换路由：用于组网网络中的标签交换RTC

2、根据数据流的方向，LSP的入口LER被称为入节点(Ingress)，位于LSP中间的LSR称之为 中间节点(Transit)，LSP的出口LER称为出节点(Egress)。

3、组网下游路由器将标签分配给上游路由器。

4、FEC：转发等价类。

1、控制平面

1.1、控制平面：负责路由信息和标签信息的生产和维护

①、路由信息表RIB：由 IP 路由协议生成，用于选择路由。

②、标签分发协议LDP：负责标签的分配、信息表的建立、标签交换路径的建立和拆除。

③、标签信息表LIB：标签信息管理由标签分发协议生成。

2、转发平面

2.1、转发平面：即数据平面，对普通负责IP报文转发和带组网标签报文转发。

①、转发信息表FIB：从RIB生成必要的路由信息，负责普通IP报文的转发

②、标签转发信息表LFIB：由标签分发协议建立的标签转发LFIB，负责转发带组网标签报文。

3、组网路由器上报文转发过程

3.1、当收到普通IP报文时，查找FIB表，如果Tunnel ID为0x0，则进行普通IP转发；如果搜索FIB表，Tunnel ID为非0x0，组网转发。

3.2、收到带标签的报纸时，搜索LFIB表，如果对应的出标签是普通标签，则进行组网转发;查找LFIB表，如果相应的标签是特殊标签，如标签3，则删除报纸标签IP转发。

3.3、详细介绍 组网 数据包的转发过程

1)LIB：标签信息表

2)NHLFE：下一个跳标转发条目

3)ILM：标签映射进入接口

报文转发过程中：

1)在 Ingress，通过查询 FIB 表和 NHLFE 表指导报纸转发。

2)在 Transit，通过查询 ILM 表和 NHLFE 表指导 组网 报文转发。

3)在 Egress，通过查询 ILM 表指导 组网 转发或查询路由表指导 IP 报文转发。 组网 转发过程中，FIB、ILM 和 NHLFE 表项通过 Tunnel ID 关联的。

Ingress 的处理

1)查看 FIB 表，根据目的 IP 找到相应的 地址Tunnel ID。

2)根据 FIB 表的 Tunnel ID 找到相应的 NHLFE 表项，将 FIB 表项和 NHLFE 表项与 相关。

3)查看 NHLFE 表项可获得出口接口、下跳、标签和标签操作类型，标签操作 类型为 Push。

4)在 IP 将标签压入报标签，并根据 QoS 战略处理 EXP，同时处理 TTL，然后向下一个跳跃发送包装 组网 报纸。

Transit 的处理

1)查看 组网 的标签值ILM 表，可以得到 Tunnel ID。

2)根据 ILM 表的 Tunnel ID 找到相应的 NHLFE 表项。

3)查看 NHLFE 表项可获得出口接口、下跳、标签和标签操作类型。

4)组网 报文的处理方法因标签值不同而异。

? 如果标签值>=16，用新标签代替 组网 报文中的旧标签，同时处理 EXP 和 TTL，然后将取代标签的 组网 报纸发送给下一个跳跃。

? 如果标签值为 3，则直接弹出标签，同时处理 EXP 和 TTL，然后进行 IP 转发或下一 层标签转发。

Egress 的处理

如果 Egress 收到 IP 报文，查看路由表， IP 转发。

如果 Egress 收到 组网 报文，则查看 ILM 表获得标签操作类型，同时处理 EXP 和 TTL。

? 如果标签中的栈底标志 S=1，表示标签为栈底标签，直接进行 IP 转发。

? 如果标签中的栈底标志 S=0，表示下一层标签将继续转发下一层标签。

5.1、标签有 4 字段：

Label：20bit，标签值域。

Exp：3bit，用于扩展。现在通常用作 CoS(Class of Service)，其作用与 Ethernet802.1p

类似的功能。

S：1bit，栈底标志。组网 支持多层标签，即标签嵌套。S 1 表示为底层标签。

TTL：8bit，和 IP 分组中的 TTL(Time To Live)意义相同

5.2、标签范围：

0~15 为特殊标签，3 标签标注隐式空标签，0 标签标注空标签

16~1023 是静态分配标签的范围

1024 以上是动态分配标签。动态分配标签有三种方式：LDP，MP-BGP，RSVP-TE

1、建立LSP有两种方式

①、静态LSP：转发隧道是通过手动为每个转发等价分配标签建立的

②、动态LSP：通过标签发布动态建立转发隧道

2、静态LSP

2.1、静态LSP的特点：

①、不使用标签发布协议，不需要交互控制报纸，资源消耗相对较小；

②、静态建立LSP不能动态调整网络拓扑的变化；

③、静态LSP适用于拓扑结构简单稳定的网络。

2.2、配置静态LSP原则： 前一节点的标签值等于下一节点的标签值

   动态LSP

3.1、动态LSP通过LSP协议实现对FEC标签的分类和分配LSP建立和维护。

动态LSP的特点：

①、网络配置简单，易于管理和维护

②、支持基于路由的动态建立LSP，当网络拓扑发生变化时，可以及时反映网络状况

LDP 邻居发现

MPSL 路由器定期发送LDP链路Hello消息(LDP Link Hello )，实现LDP邻居发现并建立本地LDP会话。

为使开启LDP协议设备迅速找到邻居，LDP的Hello消息使用UDP包装。口号646。

发现阶段：发现对端 LSR-id LDP 有两种发现机制：

1) 用于发现直接连接在链路上的 LSR。

LSR 定期发送 LDP Hello 报文，实现 LDP 建立本地 的基本发现机制LDP 会话。Hello 新闻使用 UDP 报文，目的地地址为组播地址(224.0.0.2)， 是目的端口LDP 端口(646)。Hello 在报文中携带 LDP Identifier 和其他消息(如:hold time、transport address)。如果 LSR 在特定接口接收 LDP Hello 消息显示界面存在 LDP 对等体。

transport address 默认为 LSR-ID，LSR-ID 必须手动配置，并且必须是路由器上的(物理接口或 )loopback)地址必须在底层路由协议过程中公布。

hello 默认 5S，holdtime 默认 15S

2)扩展发现机制： 用于发现链路上的非直接连接 LSR。

LSR 定期发送 Targeted Hello 消息到指定地址，实现 LDP 扩展发现机制，建立远 端 LDP 会话。

Targeted Hello 新闻使用 UDP 目的地地址为指定地址，目的地口为 LDP 端口(646)。Targeted Hello 消息也携带 LDP Identifier 和其他一些信息(如:hold time、transport address)。如果 LSR 在特定接口接收 Targeted hello 消息显示界面存在 LDP 对等体。

transport address 地址同上。

hello 默认 15S，holdtime 默认 45S

LDP 邻居建立

LDP 协议的新闻类型

(1) 发现(Discovery)新闻：用于通知和维护网络 LSR (邻居)的存在。

(2) 会话(Session)新闻：建立、维护和终止 LDP 对等体之间的对话。Initialization消息、Keepalive消息。

(3) 通告(Advertisement)消息：用于创建、改变和删除 FEC 标签映射。

(4) 通知(Notification)消息：提供建议性消息和错误通知。

LDP 标签的发布方式(Label Advertisement Mode)

由下游 组网 系统组成LSR 决定将标签分配给特定 FEC，通知上游 LSR，也就是说，标签由下游指定，标签从下游到上游分布。

标签发布的含义

下游独立模式DU(Downstream Unsolicited)：特定 FEC，LSR 不需要从上游获得标签请求消息 即标签分发。

下游按需模式DoD(Downstream on Demand)：特定 FEC，LSR 只有在获得标签请求信息后行标签分配和分发。

LDP 标签分配控制模式(Label Distribution Control Mode)

标签分配控制模式是指 LSP 在建立过程中，LSR 标签分配时使用的处理方法。

标签分配控制模式的含义

独立标签分配控制模式(Independent) ：本地 LSR 可以独立分配一个标签绑定到 FEC，并通知上游 LSR，而无需等待下游的标签。

有序标签分配控制模式(Ordered)：对于 LSR 上某个 FEC 标签映射，只有当 LSR 已经具有此 FEC 下 跳标签映射消息，或 LSR 就是此 FEC 出节点时，该 LSR 可将此 发送到上游FEC 标签映射。

华为默认采用有序标签分配控制(Ordered)分配标签。

标签保持方式(Label Retention Mode)

保持标签的方法是 LSR 处理标签映射，但目前暂时不需要。LSR 收到的标签映射可能来自下一跳或非下一跳。

标签维护模式的含义

保持自由标签的方式(Liberal)：从邻居 LSR 收到的标签映射，无论邻居 LSR保留下一个跳跃吗？

保守标签(Conservative)：从邻居 LSR 收到的标签映射只有邻居 LSR保留自己的下一个跳跃。

设备支持以下组合：

下游自主方式(DU)   有序标签分配控制模式(Ordered)  保持自由标签(Liberal)，这种方法是缺失的。

下游按需模式(DoD)   有序标签分配控制模式(Ordered)  保守标签(Conservative)。