《MPLS在Cisco IOS上的配置》一1.2　MPLS转发过程概述-低调大师

《MPLS在Cisco IOS上的配置》一1.2　MPLS转发过程概述

2017-05-01 720

本节书摘来自异步社区《MPLS在Cisco IOS上的配置》一书中的第1章，第1.2节，作者【美】Lancy Lobo, CCIE #4690 , Umesh Lakshman，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

1.2　MPLS转发过程概述

MPLS在Cisco IOS上的配置
如果IP网络开启了MPLS功能，我们称之为MPLS网络，与1.1节中的“传统IP网络”相区别。MPLS网络使用标签机制转发数据包，标签对应着IP目的地址或其他参数，例如QoS分类和源地址。每台路由器都可以在全局范围内分配（assign）标签，即所有接口都可以识别此标签；也可以在接口范围内分配标签，即只有特定接口才能识别此标签。标签的“本地性”的含义是，一个标签的具体含义，例如对应的 IP 目的地址等，只有分配了此标签的路由器才知道，因此，路由器也可称其分配的标签为本地标签。多台路由器通过分配标签而组成一条可以在端点（endpoint）之间转发数据包的路径，称为LSP（Label Switched Path，标签转发路径）。LSP的端点通常是MPLS网络的边缘设备，它们需要转发IP数据包，而LSP上的其他路由器都使用标签转发数据包，因此，MPLS网络在转发数据包的时候，只有边缘设备才需要执行IP转发表查找。

图1-2所示的MPLS网络是在图1-1的IP网络的基础上开启了MPLS转发功能。MPLS网络转发去往网络172.16.10.0/24的数据包时，只有边缘路由器R1和R4需要执行IP转发表查找。与图1-1的IP网络一样，图1-2的MPLS网络使用IGP通告路由172.16.10.0/24，因此，R2、R3和R4都在IP转发表中生成了有关网络172.16.10.0/24的条目。同时，路由器之间的互联链路都开启了MPLS功能，因此路由器都为172.16.10.0/24分配了标签，并使用标签分发协议将标签通告给上游的直连路由器。例如，R1首先为172.16.10.0/24分配了标签L1，然后将L1与172.16.10.0/24的映射关系通告给上有直连路由器R2。R2和R3执行相似的操作，分别为172.16.10.0/24分配标签L2和L3，并将映射关系通告给上游路由器R3和R4。结果如图1-2所示，4台路由器都不仅维护图1-1所示的IP转发表，还维护着标签转发表，因此可以转发MPLS数据包。MPLS数据包是被标签封装的IP数据包。强调一下，MPLS网络基于标签转发MPLS数据包，IP网络基于目的地址转发IP数据包。

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如图1-2所示，MPLS网络通过查找IP转发表和标签转发表来转发去往网络172.16.10.0/24的数据包，过程如下。

1．R4接收去往网络172.16.10.0/24的IP数据包。通过查找IP转发表，R4得知需要将此IP数据包转发给MPLS网络，下一跳路由器是R3。因此，R4使用L3（下游路由器R3通告的）封装IP数据包，并将最终得到的MPLS数据包转发给R3。

2．R3接收MPLS数据包，可以识别L3（L3是R3的本地标签）。R3查找标签转发表，将L3替换为L2，并将最终得到的MPLS数据包转发给下一跳路由器R2。

3．R2接收MPLS数据包，可以识别L2（L2是R2的本地标签）。R2查找标签转发表，将L2替换为L1，并将最终得到的MPLS数据包转发给下一跳路由器R1。

4．R1接收MPLS数据包，可以识别L1（L1是R1的本地标签）。R1是IP网络和MPLS网络的边缘路由器，因此标签转发表的查询结果是将标签删除，并将最终得到的IP数据包转发到目的网络。

1.2.1 MPLS的架构模块

Cisco设备的MPLS功能主要分为两个架构模块，如图1-3所示。

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控制层：负责生成IP转发表或标签转发表中的信息。因此，所有为生成IP转发表信息而配置的功能，例如静态路由、IGP和BGP，都属于控制层，运行这些协议的路由器之间主要交换路由信息；所有为生成标签转发表信息而配置的功能，例如静态标签转发信息、LDP、MP-BGP和RSVP-TE，也都属于控制层，运行这些协议的路由器之间主要交换标签的映射关系。
数据层：负责转发数据包。数据层需要从控制层提取转发MPLS数据包所需的信息，例如标签值

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