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《MPLS在Cisco IOS上的配置》一2.2　信元模式MPLS的概述、配置和验证

2017-05-01 702

本节书摘来自异步社区《MPLS在Cisco IOS上的配置》一书中的第2章，第2.2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

2.2　信元模式MPLS的概述、配置和验证

MPLS在Cisco IOS上的配置
本节介绍了在ATM网络中配置信元模式MPLS。提供商的ATM网络由ATM交换机组成，这些ATM交换机为客户提供VC（Virtual Circuit，虚电路）服务；客户的路由器通过ATM链路连接到提供商的ATM交换机。ISP在ATM网络上部署了信元模式MPLS以后，ATM信元头的VPI/VCI字段保存了标签值。

ATM VC是存在于两台相邻ATM交换机之间或两台CPE之间的逻辑连接，由VPI和VCI标识，常表示为VPI/VCI。每个ATM信元的信元头都包含VPI和VCI。在VPI和VCI的帮助下，ATM网络可以提供两种连接：VP（Virtual Path，虚通道）和VC。VP和VC是具有层次化的概念，允许将两个站点之间的大量VC整合到一个VP中。

ATM交换机的作用是为VP或VC转发ATM信元。当转发VC的ATM信元时，ATM交换机用信元头的VPI和VCI值，在信元转发表中匹配（接口，VPI，VCI）三元组。这样，ATM交换机可以对每个ATM信元做出转发决策，即决定ATM信元的出向接口，称为VC交换。CiscoIOS的ATM交换机可以使用命令show atm vc查看信元转发表的VC交换信息。ATM交换机也可以只基于接口和VPI转发信元，称为VP交换。在VP交换中，ATM交换机通过匹配信元转发表中的（接口，VPI）二元组来转发信元。CiscoIOS的ATM交换机可以使用命令show atm vp查看信元转发表的VP交换信息。在VP交换过程中，ATM交换机只需使用VPI即可确定转发策略，因此可以减少处理ATM信元的时间。在执行信元头重写的过程中，VC交换方式可能需要修改VPI和VCI；但是VP交换方式只需修改VPI，而保持VCI不变。

2.2.1 基本的信元模式MPLS的配置和验证

图2-7是一个基本的信元模式MPLS网络，其中R1和R2是ATM E-LSR，ATM交换机A1和A2是LSR。A1和A2是LS1010 ATM交换机。


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1．基本的信元模式MPLS的E-LSR的配置流程图
图2-8是ATM E-LSR R1和R2配置基本的信元模式MPLS的流程图。


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2．基本的信元模式MPLS的LSR的配置流程图
图2-9是ATM LSR A1和A2配置基本的信元模式MPLS的流程图。

3．基本的信元模式MPLS的配置步骤
（1）ATM E-LSR的配置步骤

本节概述了在ATM E-LSR R1上配置信元模式MPLS的步骤。在配置信元模式MPLS之前，需要预先配置IP地址。

步骤1：开启CEF。R1全局开启CEF，如例2-24所示。R2也执行相同命令。

例2-24 开启CEF

R1(config)#ip cef

步骤2：配置IGP路由协议。R1配置OSPF作为IGP路由协议，如例2-25所示。R2也执行相似命令。

例2-25 配置IGP

R1(config)#router ospf 100
R1(config-router)#network 10.10.0.0 0.0.0.255 area 0


ed3ee72ba3218c346d6f0e9446b27dafea36a6c2

步骤3：接口下配置MPLS转发。创建ATM子接口，与ATM交换机互连，并开启ATM子接口的MPLS转发功能，如例2-26所示。

例2-26 开启MPLS转发

R1(config)#interface atm2/0.1 mpls
R1(config-subif)#description Connection to A1
R1(config-subif)#ip address 10.10.20.1 255.255.255.252
R1(config-subif)#mpls ip
R2(config)#interface atm2/0.1 mpls
R2(config-subif)#description Connection to A2
R2(config-subif)#ip address 10.10.20.10 255.255.255.252
R2(config-subif)#mpls ip

（2）ATM LSR的配置步骤

本节概述了在ATM LSR A1上配置信元模式MPLS的步骤。在配置信元模式MPLS之前，需要预先开启CEF和配置IP地址。

步骤1：配置OSPF作为IGP路由协议。A1上配置OSPF的命令如例2-27所示。A2执行相似命令。

例2-27 配置IGP

A1(config)#router ospf 100
A1(config-router)#network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

步骤2：接口下配置MPLS转发。在ATM物理接口下开启MPLS转发，如例 2-28所示。

例2-28 开启MPLS转发

A1(config)#interface atm1/0/0
A1(config-if)#mpls ip
A1(config)#interface atm1/0/1
A1(config-if)#mpls ip

请读者注意，我们已经多次提到控制VC的默认值是32。在以上配置中，ATM LSR和E-LSR还可以使用mpls atm control-vc命令修改控制VC的默认值。但是，在信元模式MPLS网络中，一旦ATM LSR或E-LSR的某个子接口修改了控制VC的默认值，那么与子接口相连的ATM LSR或E-LSR的子接口也需要修改控制VC，这样两台设备之间才能使用正确的控制VC交互控制信息。

4．基本的信元模式MPLS的验证步骤
以下步骤可以验证信元模式MPLS。所有验证步骤都以ATM E-LSR R1和LSR A1为例。

步骤1：验证R1的接口已经开启了CEF，如例2-29所示。

例2-29 验证接口开启CEF

R1#show cef interface atm2/0
ATM2/0 is up (if_number 12)
<truncated>
  IP CEF switching enabled
  IP Feature Fast switching turbo vector
IP Feature CEF switching turbo vector

步骤2：验证R1和A1的接口已经开启MPLS转发，如例2-30所示。

例2-30 验证MPLS转发

R1#show mpls interfaces
Interface                 IP   Tunnel   Operational
ATM2/0.1                  Yes  No        Yes           (ATM tagging)
A1#show mpls  interfaces
Interface                 IP   Tunnel   Operational
ATM1/0/0                  Yes  No        Yes           (ATM tagging)
ATM1/0/1                  Yes  No        Yes           (ATM tagging)

步骤3：使用命令show mpls ldp discovery验证LDP发现过程。此命令可以显示LDP的邻居发现信息和运行LDP发现的接口。例2-31显示了R1和A1的LDP发现信息和接口。“xmit/recv”字段表示接口可以发送和接收LDP发现（Hello）数据包。

例2-31 验证LDP发现

R1#show mpls ldp discovery
Local LDP Identifier:
     10.10.10.101:0
LDP Discovery Sources:
     Interfaces:
          ATM2/0.1: xmit/recv
               LDP Id: 10.10.20.101:1; IP addr: 10.10.20.2
               LDP Id: 10.10.20.102:2; IP addr: 10.10.20.6
A1#show mpls ldp discovery
Local LDP Identifier:
     10.10.20.101:0
LDP Discovery Sources:
     Interfaces:
          ATM1/0/0: xmit/recv
               LDP Id: 10.10.10.101:1; IP addr: 10.10.20.1
          ATM1/0/1: xmit/recv

步骤4：使用命令show mpls ldp neighbor验证LDP会话的状态。如例2-32所示，R1和A1已经建立了LDP会话，状态是“Operational”。 “Downstream on demand”字段的含义是，R1和A1使用下游按需方式分发本地标签，即R1必须接收A1发送的标签请求以后，才向A1发送本地标签，反之亦然。

例2-32 验证LDP会话

R1#show mpls ldp neighbor
Peer LDP Ident: 10.10.20.101:1; Local LDP Ident 10.10.10.101:1
     TCP connection: 10.10.20.2.38767 - 10.10.20.1.646
     State: Oper; PIEs s1ent/rcvd: 371/366; ; Downstream on demand
     Up time: 05:04:40
     LDP discovery sources:
       ATM2/0.1
A1#show mpls ldp neighbor
Peer LDP Ident: 10.10.20.102:2; Local LDP Ident 10.10.20.101:2
     TCP connection: 10.10.20.6.11002 - 10.10.20.5.646
     State: Oper; PIEs sent/rcvd: 28096/28083; ; Downstream on demand
     Up time: 2w3d
     LDP discovery sources:
       ATM1/0/1
Peer LDP Ident: 10.10.10.101:1; Local LDP Ident 10.10.20.101:1
     TCP connection: 10.10.20.1.646 - 10.10.20.2.38767
     State: Oper; PIEs sent/rcvd: 365/369; ; Downstream on demand
     Up time: 05:03:28
     LDP discovery sources:
       ATM1/0/0

步骤5：验证R1的OSPF路由，如例2-33所示。

例2-33 验证OSPF路由

R1#show ip route ospf
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 7 subnets, 2 masks
O        10.10.20.4/30 [110/2] via 10.10.20.2, 05:51:42, ATM2/0.1
O        10.10.20.8/30 [110/3] via 10.10.20.2, 05:51:42, ATM2/0.1
O        10.10.10.104/32 [110/4] via 10.10.20.2, 05:51:42, ATM2/0.1
O        10.10.20.101/32 [110/2] via 10.10.20.2, 05:51:42, ATM2/0.1
O        10.10.20.102/32 [110/3] via 10.10.20.2, 05:51:42, ATM2/0.1

步骤6：R1验证R4的连通性，如例2-34所示。

例2-34 验证连通性

R1#ping 10.10.10.104
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.10.10.104, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms

5．基本的信元模式MPLS的控制层和数据层
信元模式MPLS的控制层和数据层操作如图2-10所示。


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（1）基本的信元模式MPLS的控制层操作

控制层操作显示了网络前缀10.10.10.101/32的标签信息从R1向R2分发的过程。网络前缀10.10.10.101/32的标签分发步骤如下。

步骤1：ATM E-LSR R2向下游ATM LSR A2发送LDP标签映射请求消息，用来请求网络前缀10.10.10.101/32的标签。A2向下游ATM LSR A1发送LDP标签映射请求消息，用来请求网络前缀10.10.10.101/32的标签。A1向下游ATM E-LSR R1发送LDP标签映射请求消息，用来请求网络前缀10.10.10.101/32的标签。10.10.10.101/32是R1的直连地址，因此R1为网络前缀10.10.10.101/32分配本地标签1/34，写入标签转发表中，并使用LDP应答消息将标签分发给A1。例2-35显示了命令show mpls atm-ldp bindings的输出结果。

例2-35 R1验证标签分配和分发

R1#show mpls forwarding-table
Local  Outgoing     Prefix               Bytes tag  Outgoing      Next Hop
tag     tag or VC    or Tunnel Id       switched   interface
18      1/35          10.10.10.104/32     0            AT2/0.1      point2point
25      1/37          10.10.20.8/30       0            AT2/0.1      point2point
26      1/36          10.10.20.4/30       0            AT2/0.1      point2point
27      1/38          10.10.20.101/32    0            AT2/0.1      point2point
28      1/39          10.10.20.102/32      0            AT2/0.1      point2point
R1#show mpls atm-ldp bindings
 Destination: 10.10.10.104/32
     Headend Router ATM2/0.1 (3 hops)  1/35  Active, VCD=19
 Destination: 10.10.20.4/30
     Headend Router ATM2/0.1 (1 hop)  1/36  Active, VCD=13
 Destination: 10.10.20.8/30
     Headend Router ATM2/0.1 (2 hops)  1/37  Active, VCD=15
 Destination: 10.10.20.101/32
     Headend Router ATM2/0.1 (1 hop)  1/38  Active, VCD=14
 Destination: 10.10.20.102/32
     Headend Router ATM2/0.1 (2 hops)  1/39  Active, VCD=16     
 Destination: 10.10.10.101/32
     Tailend Router ATM2/0.1 1/34 Active, VCD=18

步骤2：A1从R1接收标签1/34，A1将1/34作为网络前缀10.10.10.101/32的出向标签。同时，A1为10.10.10.101/32分配本地标签1/45，写入标签转发表中，并使用LDP应答消息将标签分发给A2。例2-36显示了命令show mpls atm-ldp bindings的输出结果。ATM LSR A1为10.10.10.101/32分配了本地标签1/45，出向标签是1/34。对于10.10.10.104/32，A1分配了本地标签1/35，出向标签是A2分发的1/43。

例2-36 A1验证标签分配和分发

A1#show mpls atm-ldp bindings
 Destination: 10.10.20.101/32
     Tailend Switch ATM1/0/1 1/42 Active -> Terminating Active
     Tailend Switch ATM1/0/0 1/38 Active -> Terminating Active
 Destination: 10.10.20.0/30
     Tailend Switch ATM1/0/1 1/43 Active -> Terminating Active
 Destination: 10.10.10.104/32
     Transit ATM1/0/0 1/35 Active -> ATM1/0/1 1/43 Active
 Destination: 10.10.20.4/30
     Tailend Switch ATM1/0/0 1/36 Active -> Terminating Active
 Destination: 10.10.20.8/30
     Transit ATM1/0/0 1/37 Active -> ATM1/0/1 1/44 Active
 Destination: 10.10.20.102/32
     Transit ATM1/0/0 1/39 Active -> ATM1/0/1 1/45 Active
 Destination: 10.10.10.101/32
     Transit ATM1/0/1 1/45 Active -> ATM1/0/0 1/34 Active

步骤3：A2从A1接收标签1/45，A2将1/45作为网络前缀10.10.10.101/32的出向标签。同时，A2为10.10.10.101/32分配本地标签1/44，写入标签转发表中，并使用LDP应答消息将标签分发给R2。例2-37显示了命令show mpls atm-ldp bindings的输出结果。ATM LSR A2为10.10.10.101/32分配了本地标签1/44，出向标签是1/45。对于10.10.10.104/32，A2分配了本地标签1/43，出向标签是R2分发的1/35。

例2-37 A2验证标签分配和分发

A2#show mpls atm-ldp bindings
 Destination: 10.10.20.4/30
     Tailend Switch ATM1/0/0 1/33 Active -> Terminating Active
 Destination: 10.10.20.101/32
     Transit ATM1/0/0 1/34 Active -> ATM1/0/1 1/42 Active
 Destination: 10.10.20.102/32
     Tailend Switch ATM1/0/0 1/35 Active -> Terminating Active
     Tailend Switch ATM1/0/1 1/45 Active -> Terminating Active
 Destination: 10.10.20.0/30
     Transit ATM1/0/0 1/36 Active -> ATM1/0/1 1/43 Active
 Destination: 10.10.10.104/32
     Transit ATM1/0/1 1/43 Active -> ATM1/0/0 1/35 Active
 Destination: 10.10.20.8/30
     Tailend Switch ATM1/0/1 1/44 Active -> Terminating Active
 Destination: 10.10.10.101/32
     Transit ATM1/0/0 1/44 Active -> ATM1/0/1 1/45 Active

步骤4：ATM E-LSR R2从A1接收标签1/44，R2将1/44作为网络前缀10.10.10.101/32的出向标签。同时，R2为10.10.10.101/32分配本地标签18，写入标签转发表中。例2-38显示了命令show mpls atm-ldp bindings的输出结果。ATM E-LSR R2为10.10.10.101/32设置的出向标签是1/44。对于10.10.10.104/32，R2分配的本地标签是1/35，并通过LDP分发给A2。

例2-38 R2验证标签分配和分发

R2#show mpls forwarding-table
Local  Outgoing     Prefix             Bytes tag Outgoing   Next Hop
tag     tag or VC   or Tunnel Id      switched  interface
16      1/36         10.10.20.0/30     0           AT2/0.1    point2point
17      1/33         10.10.20.4/30     0           AT2/0.1    point2point
18      1/44         10.10.10.101/32   0           AT2/0.1    point2point
19      1/34         10.10.20.101/32   0           AT2/0.1    point2point
20      1/35         10.10.20.102/32   0           AT2/0.1    point2point
R2#show mpls atm-ldp bindings
 Destination: 10.10.20.0/30
     Headend Router ATM2/0.1 (2 hops) 1/36 Active, VCD=16
 Destination: 10.10.20.4/30
     Headend Router ATM2/0.1 (1 hop) 1/33 Active, VCD=13
 Destination: 10.10.20.101/32
     Headend Router ATM2/0.1 (2 hops) 1/34 Active, VCD=15
 Destination: 10.10.20.102/32
     Headend Router ATM2/0.1 (1 hop) 1/35 Active, VCD=14
 Destination: 10.10.10.101/32
     Headend Router ATM2/0.1 (3 hops) 1/44 Active, VCD=18
 Destination: 10.10.10.104/32
     Tailend Router ATM2/0.1 1/35 Active, VCD=14

（2）基本的信元模式MPLS的数据层操作

R4向10.10.10.101/32发送数据包时，信元模式MPLS的数据层操作过程如下。

步骤1：R4向10.10.10.101发送IP数据包。R4使用AAL5协议将IP数据包适配到ATM信元中，使用出向标签1/44，下一跳是A2。

步骤2：A2查询标签转发表，用出向标签1/45替换标签1/44，下一跳是A1。

步骤3：A1查询标签转发表，用出向标签1/34替换标签1/45，下一跳是R1。ATM设备不能执行弹标签操作，因为信元模式MPLS的标签是ATM信元负荷的内容，ATM交换机不会处理ATM信元负荷。因此，ATM LSR A1不执行次末跳弹出。

6．基本的信元模式MPLS的最终设备配置
例2-39～例2-42是信元模式MPLS的最终配置。

例2-39 R1的最终配置

hostname R1
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.101 255.255.255.255
!
interface ATM2/0
!
interface ATM2/0.1 mpls
 description Connection to A1
 ip address 10.10.20.1 255.255.255.252
 mpls ip
!
router ospf 100
 log-adjacency-changes
 network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

例2-40 A1的最终配置

hostname A1
!
interface ATM1/0/0
description Connection to R1
 ip address 10.10.20.2 255.255.255.252
mpls ip
!
interface ATM1/0/1
 description Connection to A2
 ip address 10.10.20.5 255.255.255.252
mpls ip
!
router ospf 100
 network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

例2-41 A2的最终配置

hostname A2
!
interface ATM1/0/0
 description connection to R2
 ip address 10.10.20.9 255.255.255.252
mpls ip
!
interface ATM1/0/1
 description connection to A1
 ip address 10.10.20.6 255.255.255.252
mpls ip
!
router ospf 100
 network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0
!

例2-42 R2的最终配置

hostname R2
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.104 255.255.255.255
!
interface ATM2/0
!
interface ATM2/0.1 mpls
 description connection to A2
 ip address 10.10.20.10 255.255.255.252
 mpls ip
!
router ospf 100
 log-adjacency-changes
 network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

2.2.2 配置开启了虚电路整合的信元模式MPLS

信元模式MPLS的虚电路整合特性允许ATM LSR将接收的多个去往相同目的网络的数据流整合在一个出向数据流中，即ATM交换机将多个去往相同目的网络的数据流划分为一个FEC。因此，当两个ATM E-LSR通过ATM LSR向相同的目的网络发送数据包时，ATM LSR上对应两个ATM E-LSR的标签映射到相同的出向标签。因为ATM交换机为每个目的前缀只维护一个出向标签，所以ATM交换机需要维护的标签数量大大减少。

图2-11是在图2-10的基础上新增了R3。当R1和R3以A1为下一跳向R2发送数据包时，A1为来自R1和R3的数据流分配相同的标签空间。


21e3aba87f4281a332f91804b61a01c7d54c1022

1．开启了虚电路整合的信元模式MPLS的配置流程图
如果开启了虚电路整合，那么ATM E-LSR配置帧模式MPLS的与基本的信元模式MPLS的配置流程一致（见图2-8）。但是，ATM LSR配置虚电路整合时，与配置基本的信元模式MPLS的区别如例2-43所示。

例2-43 开启ATM的虚电路整合

A1(config)#mpls ldp atm vc-merge
ATM虚电路整合功能可以是默认开启的，也可能默认禁用，这取决与ATM交换机的硬件情况，详情请参考Cisco文档（www.cisco.com）。

2．虚电路整合的信元模式MPLS的配置步骤
（1）ATM E-LSR的配置步骤

在开启虚电路整合时，ATM E-LSR配置信元模式MPLS的步骤与“ATM E-LSR的配置步骤”小节一致。

（2）ATM LSR的配置步骤

在开启虚电路整合时，ATM LSR配置信元模式MPLS的步骤与“ATM LSR的配置步骤”小节基本一致，并且A1需要使用命令mpls ldp atm vc-merge开启虚电路整合。

3．开启了虚电路整合的信元模式MPLS的最终设备配置
在图2-11中，R1、R2和A2的最终配置与“基本的信元模式MPLS的最终设备配置”小节的R1、R2和A2的最终配置相同；而R3和A1的最终配置分别如例2-44和例2-45所示。请读者注意，A1默认开启虚电路整合，因此不需要显式配置命令mpls ldp atm vc-merge。

例2-44 R3的最终配置

hostname R3
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.105 255.255.255.255
!
interface ATM2/0
!
interface ATM2/0.1 mpls
description connection to A1
 ip address 10.10.20.13 255.255.255.252
 mpls ip
!
router ospf 100
network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

例2-45 A1的最终配置

hostname A1
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.20.101 255.255.255.255
!
interface ATM1/0/0
 description Connection to R1
 ip address 10.10.20.2 255.255.255.252
mpls ip
!
interface ATM1/0/1
 description Connection to A2
 ip address 10.10.20.5 255.255.255.252
 mpls ip
!
interface ATM1/0/2
 description connection to R5
 ip address 10.10.20.14 255.255.255.252
mpls ip
!
router ospf 100
 network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

4．开启了虚电路整合的信元模式MPLS的验证步骤
当开启虚电路整合时，以下步骤可以在ATM LSR上验证信元模式MPLS。

步骤1：使用命令show mpls atm-ldp capability验证ATM LSR已经开启了虚电路整合。此命令的输出结果如例2-46所示。

例2-46 ATM的虚电路整合能力

A1#show mpls atm-ldp capability
                  VPI             VCI             Alloc   Odd/Even  VC-Merge
ATM1/0/0        Range           Range          Scheme   Scheme    IN   OUT
  Negotiated    [1 - 1]         [33 - 16383]  UNIDIR              -    -
  Local                 [1 - 1]         [33 - 16383]  UNIDIR              EN   EN
  Peer            [1 - 1]         [33 - 65530]  UNIDIR               -    -
                  VPI             VCI             Alloc   Odd/Even  VC-Merge
ATM1/0/1        Range          Range           Scheme  Scheme     IN   OUT
  Negotiated   [1 - 1]       [33 - 16383]    UNIDIR               -    -
  Local         [1 - 1]       [33 - 16383]    UNIDIR               EN   EN
  Peer          [1 - 1]        [33 - 16383]    UNIDIR               -    -

步骤2：当A1开启了虚电路整合以后，A1作为R1和R3去往目的网络的下一跳LSR，为来自R1和R3的去往此目的网络的流量映射相同的出向标签。当A1查找标签转发表时，来自R1和R3的去往此网络前缀的数据包使用不同的入向标签，但是这两种数据包都映射到相同的出向标签。在例2-47中，对于R2的地址10.10.10.104/32，A1将入向标签1/35（R1的出向标签）和1/34（R3的出向标签）都映射到出向标签1/43。

例2-47 验证A1的虚电路整合

A1#show mpls atm-ldp bindings 10.10.10.104 255.255.255.255
Destination: 10.10.10.104/32
     Transit ATM1/0/0 1/35 Active -> ATM1/0/1 1/43 Active
     Transit ATM1/0/2 1/34 Active -> ATM1/0/1 1/43 Active

2.2.3 配置禁用了虚电路整合的信元模式MPLS

当禁用了虚电路整合时，每股数据流（来自相同的入向路由器和发往相同的目的网络）从不同的接口进入ATM LSR以后，都需要消耗不同的出向标签，这会导致浪费紧张的标签空间资源。

在图2-11所示的网络中，A1可以禁用虚电路整合，命令如例2-48所示；其他设备的最终配置见“开启了虚电路整合的信元模式MPLS的最终设备配置”一节。

例2-48 A1禁用虚电路整合

A1(config)#no mpls ldp atm vc-merge

1．验证禁用了虚电路整合的信元模式MPLS
当A1禁用了虚电路整合以后，去往相同目的网络的数据流映射到不同的出向标签。在A1上执行命令show mpls atm-ldp bindings，从例2-49所示的输出结果可以看出，来自R1和R3的去往10.10.10.104的流量分别映射到出向标签1/36和1/33。

例2-49 验证A1禁用虚电路整合

A1#show mpls atm-ldp bindings 10.10.10.104 255.255.255.255
Destination: 10.10.10.104/32
     Transit ATM1/0/2 1/34 Active -> ATM1/0/1 1/33 Active
     Transit ATM1/0/0 1/33 Active -> ATM1/0/1 1/36 Active

2.2.4 配置和验证VP隧道上的MPLS

当两个私有ATM网络通过公用ATM网络实现互联时，如果公用ATM网络不支持SVC（交换虚电路），那么公用ATM网络可以提供VP隧道服务。VP隧道是公用ATM网络中的一条永久路径。来自一个或多个接口的多条VC（虚电路）可以复用/解复用一条VP隧道。当复用VP隧道时，ATM信元头的VPI和VCI需要修改：VPI被修改为此VP隧道所使用的VPI，VCI可以是任意值。但是，某些特殊的VC需要在VP隧道的两端使用相同的VCI。本节在ATM交换机上配置VP隧道，来承载信元模式MPLS的标签信息，网络拓扑如图2-12所示。


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1．ATM E-LSR配置基于VP隧道的MPLS的流程图
基于VP隧道配置MPLS时，ATM E-LSR的配置流程图与“基本的信元模式MPLS的配置和验证”小节的流程图一致，如图2-8所示。

2．ATM LSR创建ATM PVP的配置流程图
ATM LSR创建ATM PVP的配置流程图如图2-13所示。


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3．VP隧道上的MPLS的配置步骤
基于VP隧道配置MPLS的步骤如下，应预先配置必要的IP地址。

步骤1：VP隧道是很多VC的捆绑，可以传输特定VPI标识的所有信元，而不是特定VPI/VCI。VP隧道也称作PVP（Permanent VP，永久VP）。在例2-50中，A1配置了PVP的内部交叉连接（cross-connect），将接口1/0/0的VPI 2映射到接口1/0/1的VPI 2；同理，A2将接口1/0/0的VPI 2映射到接口1/0/1的VPI 2。

例2-50 ATM交换机配置VP隧道

A1(config)#interface ATM1/0/1
A1(config-if)#description Connection to A2
A1(config-if)#no ip address
A1(config-if)#atm pvp 2 interface ATM1/0/0 2
A2(config)#interface ATM1/0/1
A2(config-if)#description connection to A1
A2(config-if)#no ip address
A2(config-if)#atm pvp 2 interface ATM1/0/0 2

步骤2：ATM E-LSR配置VP隧道，在子接口下使用命令mpls atm vp-tunnel vpi vc-range {start-of-vci-range-end-of-vci-range}。同时，子接口需要开启MPLS转发，如例2-51所示。

例2-51 ATM子接口配置VP隧道的MPLS转发

R1(config)#interface ATM2/0.1 mpls
R1(config-subif)#description Connection to A1
R1(config-subif)#ip address 10.10.20.1 255.255.255.252
R1(config-subif)#mpls atm vp-tunnel 2 vci-range 33-65535
R1(config-subif)#mpls ip
R2(config)#interface ATM2/0.1 mpls
R2(config-subif)#description connection to A2
R2(config-subif)#ip address 10.10.20.2 255.255.255.252
R2(config-subif)#mpls atm vp-tunnel 2 vci-range 33-65535
R2(config-subif)#mpls ip

步骤3：R1和R2配置IGP，在VP隧道上通告路由信息，如例2-52所示。

例2-52 配置IGP

R1(config)#router ospf 100
R1(config-router)#network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

4．VP隧道上的MPLS的验证步骤
基于VP隧道的MPLS验证步骤如下。

步骤1：在ATM交换机上验证PVP，如例2-53所示。

例2-53 验证PVP状态

A1#show atm vp
Interface     VPI      Type   X-Interface    X-VPI    Status
ATM1/0/0      2          PVP       ATM1/0/1    2        UP
ATM1/0/1      2          PVP       ATM1/0/0    2        UP
A2#show atm vp
Interface     VPI     Type   X-Interface    X-VPI    Status
ATM1/0/0      2         PVP        ATM1/0/1   2         UP
ATM1/0/1      2         PVP        ATM1/0/0   2         UP

步骤2：使用命令show ip route ospf验证OSPF路由，如例2-54所示。

例2-54 验证OSPF路由

R1#show ip route ospf
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 7 subnets, 2 masks
O        10.10.20.2/32 [110/1] via 10.10.20.2, 00:12:25, ATM2/0.1
O        10.10.10.104/32 [110/2] via 10.10.20.2, 00:12:25, ATM2/0.1
O        10.10.20.128/30 [110/11] via 10.10.20.2, 00:12:25, ATM2/0.1

步骤3：通过VP隧道验证连通性，如例2-55所示。

例2-55 验证连通性

R1#ping ip 10.10.20.129 source 10.10.20.193
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.10.20.129, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 10.10.20.193
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/4 ms

5．VP隧道上的MPLS的最终设备配置
R1、A1、A2和R2的最终配置如例2-56～例2-59所示。

例2-56 R1的最终配置

hostname R1
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.101 255.255.255.255
!
interface Ethernet0
ip address 10.10.20.193 255.255.255.252
!
interface ATM2/0
!
interface ATM2/0.1 mpls
 description Connection to A1
 ip address 10.10.20.1 255.255.255.252
 mpls ip
 mpls atm vp-tunnel 2 vci-range 33-65535
!
router ospf 100
 network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

例2-57 A1的最终配置

hostname A1
!
interface ATM1/0/0
description Connection to R1
!
interface ATM1/0/1
 description Connection to A2
atm pvp 2 interface ATM1/0/0 2
!

例2-58 A2的最终配置

hostname A2
!
interface ATM1/0/0
 description connection to R2
!
interface ATM1/0/1
 description connection to A1
 atm pvp 2  interface  ATM1/0/0 2
!

例2-59 R2的最终配置

hostname R2
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.104 255.255.255.255
!
interface Ethernet0
 ip address 10.10.20.129 255.255.255.252
!
interface ATM2/0
!
interface ATM2/0.1 mpls
 description connection to A2
 ip address 10.10.20.10 255.255.255.252
 mpls ip
 mpls atm vp-tunnel 2 vci-range 33-65535
!
router ospf 100
network 10.10.0.0 0.0.255.255 area 0

2.2.5 用BPX8600作为ATM交换机和7200路由器作为LSC实现信元模式MPLS

如前所述，ATM LSR实现信元模式MPLS时可以分解为控制层功能和数据层功能。执行控制层功能的组件是LSC（Label Switch Controller，标签交换控制器）；执行数据层功能的组件是ATM交换机，例如BPX8600系列ATM交换机。在BPX+LSC的设计模式中，BPX与LSC通过中继线实现互联，中继线上可以传输PVC、SVC和LVC（Label VC，标签化的VC）。控制软件的物理位置是LSC，LSC连接ATM交换机的物理连接称为VSI控制链路（Virtual Switch Interface control link）。VSI链路可以是STM-1链路，连接在BPX8600的BXM（Broadband Switching Module，宽带交换模块）线卡的接口上。BPX+LSC的设计模式如图2-14所示。


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在图2-14中，LSC执行控制层功能。按图中所示，两个ATM E-LSR通过LVC与LSC实现互联。每个连接着BPX+LSC的LSR都维护着信令（Signaling）LVC。除此之外，BPX的每个板卡都维护这VSI控制链路。

从数据层的角度看，承载数据的LVC绕过了LSC，直接在BPX的接口之间传递。因此，在数据层，流量直接穿过BPX ATM交换机而不经过LSC。

在控制层，ATM E-LSR与BPX之间通过信令LVC（控制VC）承载控制层数据包，信令LVC默认使用VPI/VCI 0/32。而BPX与LSC之间可以使用其他VPI/VCI承载控制层数据包，即BPX向LSC转发控制层数据包时可以实现信令LVC的交叉连接。

对于LSC与BPX之间的VSI控制链路而言，LSC是VSI主控设备（VSI Master），BPX是VSI从属设备（VSI Slave）。

1．配置BPX+LSC作为ATM LSR
本节描述了在BPX和LSC上配置信元模式MPLS的步骤，网络拓扑如图2-15所示。


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图2-15描述了ATM E-LSR与ATM交换机BPX8600之间的物理连接，LSC（7200系列路由器）也连接到此交换机。BPX8600的接口号2.1、2.2和2.3遵循“插槽号.接口号”格式。ATM E-LSR和ATM LSR只标出了loopback接口的IP地址。LSC与ATM E-LSR之间的控制层连接情况如图2-16所示。在图2-16中，XTagATM接口控制着BPX与ATM E-LSR或LSC之间的中继线。LSC与ATM E-LSR之间的VSI控制VC和信令LVC可以承载控制层数据包。VSI控制VC和信令LVC的两端分别是ATM E-LSR的MPLS子接口和LSC的XTagATM接口。


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（1）配置BPX

配置BPX的步骤如下。

步骤1：使用命令dspcds验证BPX的板卡。如例2-60所示，BPX的BXM-155（编号2）板卡已经连接和配置中继线（状态是Active），并分配了资源。

例2-60 验证BPX的板卡

bpxa             TRM   cisco:1              BPX  8620  9.2.30    Oct. 8 2004   15:18 MST

    FrontCard    BackCard                           FrontCard    BackCard
    Type    Rev   Type  Rev    Status               Type     Rev  Type  Rev    Status
1  BME-622 KMB   SM-2  BD     Standby          9   Empty
2  BXM-155 FJL   MM-8  BB     Active           10  Empty
3  BXM-T3  FJL   TE3-12BA     Active           11  Empty
4  BXM-622 FML   SM-2  BD     Standby          12  Empty
5  BXM-155 FAL   SM-4  BB     Standby          13  Empty
6  BXM-622 FPH   SM-2  BE     Standby          14  Empty
7  BCC-4   HDM    LM-2  AC     Active            15  ASM     ACC  LMASM AC     Active
8  Empty reserved for Card
Last Command: dspcds
Next Command:

步骤2：BPX在接口2.1、2.2和2.3开启中继，配置命令如例2-61所示。通过“Next Command”方式，可以查看BPX与ATM E-LSR或LSC互联的中继配置命令。

例2-61 BPX配置中继

Next Command: uptrk 2.1
Next Command:uptrk 2.2
Next Command: uptrk 2.3

BPX配置中继以后，使用命令dsptrks可以查看中继的配置情况，如例2-62所示。

例2-62 查看中继配置

bpxa          TRM        cisco:1             BPX 8620  9.2.30    Oct. 8 2004   15:18 MST
TRK          Type      Current Line Alarm   Status               Other End
 2.1         OC3       Clear - OK                                   -
 2.2         OC3       Clear - OK                                   -
 2.3         OC3       Clear - OK                                   -
Last Command: dsptrks
Next Command:

步骤3：使用命令cnfrsrc在BPX上为每条中继分配资源，如例2-63所示。

例2-63 配置资源

bpxa              TRM     cisco:1        BPX 8620   9.2.30      Oct. 8 2004    15:29 MST
Port/Trunk : 2.1
Maximum PVC LCNS:              256       Maximum PVC Bandwidth:247207
                                            (Statistical Reserve: 1000)
Partition 1
Partition State :              Enabled
Minimum VSI LCNS:              600
Maximum VSI LCNS:              1500
Start VSI VPI：                 240
End VSI VPI :                   255
Minimum VSI Bandwidth :         105000    Maximum VSI Bandwidth :          105000
VSI ILMI Config        :        0
VSI Topo Dsc            :       0        VSI Ses Ctrlr Id       :          255
Last Command: cnfrsrc 2.1 256 247207 y 1 e 600 1500 240 255 105000 105000

cnfrsrc命令的含义是：为中继接口2.1分配资源；最大的PVC逻辑连接数是256；最大的PVC带宽是247207；可以编辑VSI信息；分区ID是1并开启；最小的VSI逻辑连接数是600；最大的VSI逻辑连接数是1500；VSI使用的VPI取值范围是240～255；最小的VSI带宽是105000；最大的VSI带宽是105000。

重复使用cnfrsrc命令为中继接口2.2和2.3配置资源。但是，所有中继接口需要划入分区1。配置完成以后，使用dsprsrc命令查看配置结果，如例2-64所示。

例2-64 显示配置的资源

bpxa             TRM      cisco:1         BPX 8620  9.2.30     Oct. 8 2004  15:37 MST
Port/Trunk : 2.2
Maximum PVC LCNS:              256        Maximum PVC Bandwidth:247207
                                              (Statistical Reserve: 1000)
Partition 1
Partition State :              Enabled
Minimum VSI LCNS:              512
Maximum VSI LCNS:              1500
Start VSI VPI:                  240
End VSI VPI :                   255
Minimum VSI Bandwidth :         105000    Maximum VSI Bandwidth :        105000
VSI ILMI Config         :       0
VSI Topo Dsc             :      0         VSI Ses Ctrlr Id      :         255
Last Command: dsprsrc 2.2 1

步骤4：每个接口使用队列10～14转发MPLS信元，每个队列对应一类（class）数据。命令cnfqbin开启MPLS信元转发功能，在BPX的中继接口2.2上配置队列10，如例2-65所示。

例2-65 BPX配置接口的MPLS转发队列

bpxa              TRM    cisco:1             BPX 8620  9.2.30    Oct. 8 2004  15:43 MST
Qbin Database  2.2 on BXM qbin 10             (Configured by User)
                                                    (EPD Enabled on this qbin)
Qbin State:                  Enabled
Discard Threshold:           65536 cells
EPD Threshold:               95%
High CLP Threshold:          100%
EFCI Threshold:             40%
Last Command: cnfqbin 2.2 10 e n 65536 95 100 40

步骤5：最后，命令addshelf添加了LSC作为VSI控制器。如例2-66所示，“v”表示VSI控制器，“VSI”后的第1个“1”表示VSI控制器ID，BPX和LSC的VSI控制器ID必须一致。默认情况下，LSC的VSI控制器ID是1。第2个“1”表示控制所在的分区ID。

例2-66 VSI主控设备增加机框

bpxa           TRM   cisco:1           BPX 8620  9.2.30     Oct. 8 2004  15:48 MST
                    BPX 8620 Interface Shelf Information
Trunk    Name     Type      Part Id    Ctrl Id        Control_VC         Alarm
                                                       VPI   VCIRange
2.2      VSI       VSI          1            1           0      40-54        OK
Last Command: addshelf 2.2 v 1 1 0 40

命令dsptrks可以显示每个中继接口连接的VSI控制器信息。如例2-67所示，中继接口2.2连接了VSI控制器。

例2-67 验证VSI

a             TRM    cisco:1           BPX 8620  9.2.30    Oct. 8 2004  15:51 MST
TRK         Type      Current Line Alarm Status                 Other End
 2.1        OC3       Clear - OK                                   -
 2.2        OC3       Clear - OK                                   VSI(VSI)
 2.3        OC3       Clear - OK                                   -

（2）配置LSC

LSC的配置内容包括配置7200/7500系列路由器作为LSC，还包括配置XTagATM接口用来控制BPX机框的中继接口。

步骤1：LSC将连接BPX中继接口2.2的ATM接口配置为VSI控制链路，如例2-68所示。

例2-68 配置7200/7500接口为LSC接口

LSC(config)#interface ATM1/0
LSC(config-if)#no ip address
LSC(config-if)#tag-control-protocol vsi

步骤2：LSC使用命令extended port配置XTagATM接口作为BPX的中继接口2.1和2.3的控制链路，如例2-69所示。在LSC上，XTagATM接口的编号对应其控制的BPX的中继接口的编号。因此，XTagATM接口21控制BPX的中继2.1，XTagATM接口23控制BPX的中继2.3。

例2-69 LSC配置XTagATM接口作为控制链路

LSC(config)#interface ATM1/0
LSC(config-if)# no ip address
LSC(config-if)# tag-control-protocol vsi
LSC(config-if)#interface XTagATM21
LSC(config-if)# ip address 10.10.10.2 255.255.255.252
LSC(config-if)# extended-port ATM1/0 bpx 2.1
LSC(config-if)# mpls ip
LSC(config-if)#interface XTagATM23
LSC(config-if)# ip address 10.10.10.6 255.255.255.252
LSC(config-if)# extended-port ATM1/0 bpx 2.3
LSC(config-if)# mpls ip

步骤3：LSC配置OSPF，并且所有接口都开启OSPF功能，如例2-70所示。

例2-70 LSC配置OSPF

LSC(config)#router ospf 100
LSC(config-router)# log-adjacency-changes
LSC(config-router)# network 10.10.10.0 0.0.0.255 area 0

步骤4：LSC验证VSI控制接口的操作状态，使用命令show controllers vsi status，如例2-71所示。

例2-71 验证VSI控制器状态

LSC#show controllers vsi status
Interface Name                     IF Status   IFC State   Physical Descriptor
XTagATM21                                    up      ACTIVE   0.2.1.0
switch control port                       n/a      ACTIVE   0.2.2.0
XTagATM23                                    up      ACTIVE   0.2.3.0

（3）配置ATM E-LSR

ATM E-LSR的配置步骤与“ATM E-LSR的配置步骤”一节有很多重叠之处，包括在ATM物理接口下配置MPLS子接口、配置ATM-TDP参数和配置OSPF路由协议，如例2-72所示。

例2-72 配置ATM E-LSR

ELSR1(config)#interface ATM3/0
ELSR1(config-if)# no ip address
ELSR1(config-if)#interface ATM3/0.1 mpls
ELSR1(config-subif)# ip address 10.10.10.1 255.255.255.252
ELSR1(config-subif)# mpls atm vpi 240-255
ELSR1(config-subif)# mpls ip
ELSR1(config)#router ospf 100
ELSR1(config-router)# router-id 10.10.10.101
ELSR1(config-router)# network 10.10.10.0 0.0.0.255 area 0
ELSR2(config)#interface ATM1/0
ELSR2(config-if)# no ip address
ELSR2(config-if)#interface ATM1/0.1 mpls
ELSR2(config-subif)# ip address 10.10.10.5 255.255.255.252
ELSR2(config-subif)# mpls atm vpi 240-255
ELSR2(config-subif)# mpls ip
ELSR2(config-subif)#router ospf 100
ELSR2(config-router)# network 10.10.10.0 0.0.0.255 area 0

在例2-72中，关键命令mpls atm vpi的作用是定义可以作为LVC的VPI范围，需要与BPX的配置保持一致，如例2-64所示。

2．BPX+LSC配置信元模式MPLS的验证步骤
步骤1：ATM E-LSR和LSC验证TDP发现和TDP会话状态。注意，因为LSC只支持ATM-TDP，因此命令show mpls ldp neighbor中显示TDP邻居关系，而不是ATM-LDP邻居关系，如例2-73所示。

例2-73 验证TDP邻居

ELSR1#show mpls ldp neighbor
    Peer TDP Ident: 10.10.10.100:1; Local TDP Ident 10.10.10.101:1

         TCP connection: 10.10.10.2.11375 - 10.10.10.1.711
         State: Oper; PIEs sent/rcvd: 813/809; Downstream on demand
         Up time: 11:39:02
         TDP discovery sources:
           ATM3/0.1, Src IP addr: 10.10.10.2
ELSR1#show mpls ldp discovery
 Local LDP Identifier:
     10.10.10.101:0
    Discovery Sources:
    Interfaces:
         ATM3/0.1 (tdp): xmit/recv
              TDP Id: 10.10.10.100:1; IP addr: 10.10.10.2
ELSR2#show mpls ldp neighbor
     Peer TDP Ident: 10.10.10.100:2; Local TDP Ident 10.10.10.102:1
          TCP connection: 10.10.10.6.11376 - 10.10.10.5.711
          State: Oper; PIEs sent/rcvd: 813/813; Downstream on demand
          Up time: 11:39:47
          TDP discovery sources:
            ATM1/0.1, Src IP addr: 10.10.10.6
ELSR2#show mpls ldp discovery
 Local LDP Identifier:
     10.10.10.102:0
     Discovery Sources:
     Interfaces:
          ATM1/0.1 (tdp): xmit/recv
               TDP Id: 10.10.10.100:2; IP addr: 10.10.10.6
LSC#show tag-switching tdp neighbor
Peer TDP Ident: 10.10.10.101:1; Local TDP Ident 10.10.10.100:1
          TCP connection: 10.10.10.1.711 - 10.10.10.2.11375
          State: Oper; PIEs sent/rcvd: 813/816; ; Downstream on demand
          Up time: 11:42:08
          TDP discovery sources:
            XTagATM21
Peer TDP Ident: 10.10.10.102:1; Local TDP Ident 10.10.10.100:2
          TCP connection: 10.10.10.5.711 - 10.10.10.6.11376
          State: Oper; PIEs sent/rcvd: 816/815; ; Downstream on demand
          Up time: 11:42:06
          TDP discovery sources:
            XTagATM23
LSC#show tag-switching tdp discovery
Local TDP Identifier:
     10.10.10.100:0
TDP Discovery Sources:
     Interfaces:
          XTagATM21: xmit/recv
               TDP Id: 10.10.10.101:1; IP addr: 10.10.10.1
          XTagATM23: xmit/recv
               TDP Id: 10.10.10.102:1; IP addr: 10.10.10.5

步骤2：验证标签的分配分发过程，如例2-74所示。

例2-74 验证标签分配和分发

ELSR1#show mpls atm-ldp bindings
 Destination: 10.10.10.4/30
     Headend Router ATM3/0.1 (1 hop) 240/38 Active, VCD=21
 Destination: 10.10.10.100/32
     Headend Router ATM3/0.1 (1 hop) 240/40 Active, VCD=22
 Destination: 10.10.10.102/32
     Headend Router ATM3/0.1 (2 hops) 240/42  Active, VCD=23
 Destination: 10.10.10.101/32
     Tailend Router ATM3/0.1 240/33 Active, VCD=19
     Tailend Router ATM3/0.1 240/35 Active, VCD=20
ELSR2#show mpls atm-ldp bindings
 Destination: 10.10.10.0/30
     Headend Router ATM1/0.1 (1 hop) 240/38 Active, VCD=22
 Destination: 10.10.10.100/32
     Headend Router ATM1/0.1 (1 hop) 240/40 Active, VCD=23
 Destination: 10.10.10.101/32
     Headend Router ATM1/0.1 (2 hops) 240/42 Active, VCD=24
 Destination: 10.10.10.102/32
     Tailend Router ATM1/0.1 240/33 Active, VCD=20
     Tailend Router ATM1/0.1 240/35 Active, VCD=21

步骤3：验证IGP可达，如例2-75所示。

例2-75 验证IGP可达

ELSR1#show ip route ospf
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 6 subnets, 3 masks
O        10.10.10.4/30 [110/3] via 10.10.10.2, 12:14:50, ATM3/0.1
O        10.10.10.102/32 [110/4] via 10.10.10.2, 12:14:50, ATM3/0.1
O        10.10.10.100/32 [110/2] via 10.10.10.2, 12:14:50, ATM3/0.1
ELSR2#show ip route ospf
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
O        10.10.10.0/30 [110/3] via 10.10.10.6, 12:15:17, ATM1/0.1
O        10.10.10.100/32 [110/2] via 10.10.10.6, 12:15:17, ATM1/0.1
O        10.10.10.101/32 [110/4] via 10.10.10.6, 12:15:17, ATM1/0.1
LSC#show ip route ospf
      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
O        10.10.10.102/32 [110/3] via 10.10.10.5, 12:15:37, XTagATM23
O        10.10.10.101/32 [110/3] via 10.10.10.1, 12:15:37, XTagATM21

步骤4：验证ATM E-LSR之间的连通性，如例2-76所示。

例2-76 验证E-LSR之间的连通性

LSR1#ping 10.10.10.102
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.10.10.102, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/4
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