MPLS多协议标签交换.docx

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1、多合同标签互换科技名词定义中文名称:多合同标签互换英文名称：mu1ti-protocOI1abe1switching;MP1S定义：核心路由器运用品有边沿路由器在IP分组内提供的前向信息时标签（IQbI）或标记（tog）实现网络层（3层）互换的一种互换方式。所属学科:通信科技（一级学科）；互换选路（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定发布目录简介合同构造构造合同组基于MP1SHVPN基于MP1SHQoS基本工作过程：体系构造MP1S与路由合同简介合同构造构造合同组基于MP1S的VPN基于MP1S的QOS基本工作过程：体系构造MP1S与路由合同 转发等价类 标签 标签互换路由器 标签

2、发布合同 标签互换途径 参照信息 MP1S的应用 MP1S环路解决展开多合同标签互换（MP1S:Mu1ti-ProtocoI1abe1Switching）编辑本段简介多合同标签互换（MP1S）是一种用于迅速数据包互换和路由的体系,它为网络数据流量提供了目的、路由、转发和互换等能力。更特殊的是，它具有管理多种不同形式通信流的机制。MP1S独立于第二和第三层合同,诸如ATM和IP。它提供了一种方式，将IP地址映射为简朴的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包互换技术。它是既有路由和互换合同的接口,如PATMs帧中继、资源预留合同（RSVP）、开放最短途径优先（OSPF）等等。在MP1S中，数据传

3、播发生在标签互换途径（1SP）o1SP是每一种沿着从源端到终端的途径上的结点的标签序列。现今使用着某些标签分发合同,如标签分发合同（1DP）、RSVP或者建于路由合同之上的某些合同，如边界网关合同（屿E）及OSPFo由于固定长度标签被插入每一种包或信元时开始处，并且可被硬件用来在两个链接间迅速互换包，因此使数据时迅速互换成为也许。MP1S重要设计来解决网路问题,如网路速度、可扩展性、服务质量(Q2)管理以及流量工程,同步也为下一代IP中枢网络解决宽带管理及服务祈求等问题。在这部分,我们重要关注通用MP1S框架。有关1DPsCR-1DP和RSVP-TE的具体内容可以参照个别文献。多合同标签互换M

4、P1S最初是为了提高转发速度而提出的。与老式IP路由方式相比，它在数据转发时,只在网络边沿分析IP报文头，而不用在每一跳都分析IP报文头,从而节省理解决时间。MP1S来源于IPV4(1nternetProtocoIverSion4),其核心技术可扩展到多种网络合同,涉及PX(nternetPacketExchage)、App1eta1kxDECet、C1NP(Conection1essNetworkPrOtOCO1)等。“MP1S”中的wMuItiprotocoI”指的就是支持多种网络合同。编辑本段合同构造MP1S标签构造：20232432bit1abe1EXpSTT11abe1-1abeI值

5、传送标签实际值。当接受到一种标签数据包时,可以查出栈顶部的标签值，并且系统懂得：A、数据包将被转发的下一跳;B、在转发之前标签栈上也许执行的操作,如返回到标签进栈顶入口同步将一种标签压出栈；或返回到标签进栈顶入口然后将一种或多种标签推动栈。Exp-试用。预留以备试用。S-栈底。标签栈中最后进入的标签位置,该值为O,提供所有其他标签入栈。正由于这个字段表白了MP1S的标签理论上可以无限嵌套，从而提供无限的业务支持能力。这是MP1S技术最大魅力所在。TT1-生存期字段(Timeto1ive),用来对生存期值进行编码。与IP报文中的TT1值功能类似，同样是提供一种防环机制编辑本段构造合同组MP1S:

6、有关信令合同，如OSPFsBGPsATMPNN1等。1DP:标签分发合同(1Qbe1DistributioProtoco1)CR-1DP:基于路由受限标签分发合同(COnStrait-Based1DP)RSVP-TE:基于流量工程扩展的资源预留合同(resourceReSerVatioProtoco1-TrafficEngineering)编辑本段基于MP1S的VPN老式的VPN一般是通过GRE(GenericRotingEcpsuIation)、12TP(1ayer2Tune1ingProtocoI)、PPTP(PoittoPointTune1igProtocoI)、IPSeC合同等隧道合同

7、来实现私有网络间数据流在公网上的传送。而1SP自身就是公网上的隧道，因此用MP1S来实现VPN有天然的优势。基于MP1S的VPN就是通过1SP将私有网络的不同分支联结起来,形成一种统一的网络,如图1-6所示。基于MP1S的VPN还支持对不同VPN间的互通控制。ICE(CustomerEdge)是顾客边沿设备,可以是路由器,也可以是互换机或主机；IPE(ProviderEdge)是服务商边沿路由器，位于骨干网络。在骨干网络中，还存在P(Provider),是服务提供商网络中的骨干路由器，不与CE直接相连。P设备只需要具有基本MP1S转发能力，不维护VPN信息。基于MP1S的VPN具有如下特点：I

8、PE负责对VPN顾客进行管理、建立各PE间1SP连接、同-VPN顾客各分支间路由分派。PE间的路由分派一般是用1DP或扩展的BGP合同实现。I支持不同分支间IP地址复用和不同VPN间互通。编辑本段基于MP1S的QoSNE80E支持基于MP1S的流量工程和差分服务Diff-Serv特性,在保证网络高运用率的同步,可以根据不同数据流的优先级实现差别服务，从而为语音，视频数据流提供有带宽保证的低延时、低丢包率的服务。由于全网实行流量工程的难度比较大，因此，在实际的组网方案中往往通过差分服务模型来实行QoSoDiff-Serv的基本机制是在网络边沿，根据业务的服务质量规定将该业务映射到一定的业务类别中

9、,运用IP分组中的DS（DifferentiatedSerViCe）字段（由Te）S域而来）唯一的标记该类业务；然后，骨干网络中的各节点根据该字段对多种业务采用预先设定的服务方略，保证相应的服务质量。Diff-Serv对服务质量的分类和标签机制与MP1S的标签分派十分相似，事实上,基于MP1S的Diff-Serv就是通过将DS的分派与MP1S的标签分派过程结合来实现的。编辑本段基本工作过程:1 .1DP和老式路由合同(如OSPF、ISIS等)一起,在各个1SR中为有业务需求的FEC建立路由表和标签映射表；2 .入节点Ingress接受分组,完毕第三层功能，鉴定分组所属的FEe并给分组加上标签,

10、形成MP1S标签分组,转发到中间节点Transit;3 .TrQnSit根据分组上的标签以及标签转刊登进行转发，不对标签分组进行任何第三层解决；4 .在出节点Egess去掉分组中的标签，继续进行背面的转发。由此可以看出,MP1S并不是一种业务或者应用，它事实上是一种隧道技术,也是一种将标签互换转发和网络层路由技术集于一身的路由与互换技术平台。这个平台不仅支持多种高层合同与业务，并且，在一定限度上可以保证信息传播的安全性。编辑本段体系构造在MP1S的体系构造中：I控制平面(Contre)IP1Qne)之间基于无连接服务,运用既有IP网络实现；I转发平面(ForwardingP1ane)也称为数据

11、平面(DataP1ane),是面向连接时,可以使用ATM、帧中继等二层网络。MP1S使用短而定长的标签(IabeI)封装分组,在数据平面实现迅速转发。在控制平面,MP1S拥有IP网络强大灵活的路由功能，可以满足多种新应用对网络的规定。对于核心1SR,在转发平面只需要进行标签分组的转发。对于1ER,在转发平面不仅需要进行标签分组的转发,也需要进行IP分组的转发，前者使用标签转刊登1FIB,后者使用老式转刊登FIB(ForwardigInformotionBase)o编辑本段MP1S与路由合同1DP运用路由转刊登建立1SP1DP通过逐跳方式建立1SP时，运用沿途各1SR路由转刊登中的信息来拟定下一

12、跳,而路由转刊登中的信息一般是通过IGPsBGP等路由合同收集的。1DP并不直接和多种路由合同关联，只是间接使用路由信息。通过已有合同的扩展支持MP1S标签分发虽然1DP是专门用来实现标签分发的合同，但1DP并不是唯一的标签分发合同。通过对BGP、RSVP(ResourceReservationProtoco1)等已有合同进行扩展,也可以支持MP1S标签的分发。通过某些路由合同的扩展支持MP1S应用在MP1S时应用中,也也许需要对某些路由合同进行扩展。例如，基于MP1S的VPN应用需要对BGP进行扩展,使BGP可以传播VPN的路由信息；基于MP1S的流量工程TE(TrQfficEngineer

13、ing)需要对OSPF或IS-IS合同进行扩展，以携带链路状态信息。1SPM:1SPManagement编辑本段转发等价类MP1S作为一种分类转发技术，将具有相似转发解决方式的分组归为一类，称为转发等价类FEC(ForwardingEqivaIenceC1ass)o相似转发等价类的分组在MP1S网络中将获得完全相似的解决。转发等价类的划分方式非常灵活，可以是源地址、目的地址、源端口、目的端口、合同类型、VPN等的任意组合。例如,在老式的采用最长匹配算法的IP转发中，到同一种目的地址的所有报文就是一种转发等价类。编辑本段标签标签是一种长度固定、只具有本地意义的短标记符,用于唯一标记一种分组所属的

14、转发等价类FEC。在某些状况下,例如要进行负载分担,相应一种FEC也许会有多种标签，但是一种标签只能代表一种FEC。标签由报文的头部所携带，不涉及拓扑信息,只具有局部意义。标签的长度为4个字节，封装构造如图1-1所示。标签共有4个域：I1Qbe1:20比特，标签值字段，用于转发时指针；IExp：3比特,保存,用于实验，目前一般用做CoS(C1assofService);IS:1比特，栈底标记。MP1S支持标签的分层构造，即多重标签，S值为1时表白为最底层标签；ITT1:8比特，和IP分组中的TT1(TimeTO1iVe)意义相似。标签与ATM的VPI/VC1以及FrameRe1Qy的D1C1类

15、似，是一种连接标记符。I如果链路层合同具有标签域,如ATM的VPI/VCI或FrQmeReIQy的D1CI,则标签封装在这些域中；I如果链路层合同没有标签域，则标签封装在链路层和IP层之间的一种垫层中Fromemode:帧模式CeIImode:信元模式编辑本段标签互换路由器1SR(1be1SwitchingRoUter)是MP1S网络中的基本元素，所有1SR都支持MP1S合同。1SR由两部分构成:控制单元和转发单元。I控制单元负责标签的分派、路由的选择、标签转刊登的建立、标签互换途径时建立、拆除等工作；I转发单元则根据标签转刊登对收到时分组进行转发。编辑本段标签发布合同标签发布合同是MP1S的控制合同,它相称于老式网络中的信令合同,负责FEC的分类、标签的分派以及1SP的建立和维护等一系列操作。MP1S可以使用多种标签发布合同。I涉及专为标签发布而制定的合同,例如:1DP(1abe1DistributionProtoco1)、CR-1DP(Constrait-Routing1abeIDistributionProtoco1);I也涉及既有合同扩展后支持标签发布时,例如:BGP(