MPLS 多协议标签互换

mpls

包交换：依赖报文中的IP地址进行转发

标签交换：基于2.5层标签号进行数据转发

 

LDP:标签分发机制  udp  646端口   自动建邻

       hello包    udp  646

     update   TCP   646

     组播地址   224.0.0.2

标签分发：上游对下游分发标记，即控制层里面的路由通告的方向

LDP分配标签参考的cef表，cef表中所有的路由都分配一个标签，形成一个binding表，binding表中有路由前缀以及本地分配的标签（local binding），还会把从邻居收到的关于该路由的标签也放置进去(remote binfing，中有邻居的id及邻居分配给路由的标签).

这里的路由前缀一定是严格匹配一致性的。比如10.1.1.0/24和10.1.1.1完全不一样，无一点关系。

mpls中路由在传递过程中不能汇总，不能改变其位数（掩码）。如果底层是ospf，那么ospf的回环地址最好写成32位的主机地址。否则会产生标签断裂现象。

若出现负载均衡，会产生两个标签，实际只走一条路，某一个流是一条路。

 

2.vrf：虚拟路由转发（实质为分割路由表）

名词注解：

标签表LIB

FIB转发信息数据库

参与转发标签的路由器叫做LSR

参与标签交换的LSR 为P设备

既有路由转发又有标签转发 为PE设备

只有路由转发的 为CE设备

FEC等价转发类 LSR为每一个前缀生成一条LSP（标签转发路径），每一个前缀都是一个等价转发类。

LSP：是一种单向隧道，mpls隧道必须要在双向都建立LSP。

 

3.mpls的控制平面，数据平面：

（数据在转发的时候查转发表，不查路由表，转发表通过路由表生成。

控制平面：路由选择部分也叫控制平面（软件），其核心是路由选择处理机

数据平面：分组转发部分也叫数据平面（硬件），其核心是硬件处理芯片和交换结构）

 

控制平面：RIB-->CEF  NEFIB    MIB表

 NEFIB表 ：下一跳转发表，解决黑洞问题本质上bgp路由表中的下一跳会被分配给更新源的LSP，在通过bgp转发数据时，bgp更新源的下一跳会分配到一个tunnel id，该tunnel id与更新源的LSP tunnel id一致。

 

数据平面: 标签转发表 ---LFIB  LIB

LFIB是执行数据的弹标签（pop），压标签（push）

LIB是执行数据的交换标签（swap）

MPLS中LSP是通过短而定长的字段判断转发，从而实现“快速转发”。

 

 

标签的压入可以压入多层，标签可以通过判断栈底位1，0判断是否为栈底，0表示为栈底。标签分配思科默认从16开始，0-15为特殊标签，其中1为隐式空标签。

3标签的下一跳弹出机制：当在本地发现有C（链路层自发发现路由）路由，就会为该路由分配一个固定为1的隐式空标签，当该标签被传递给邻居路由器时，该路由器会为交换到该标签的数据从接口发出时弹出标签3。这个机制打破了为每一个FEC分配一个不同的标签。该机制大大的加快了mpls的转发效率。

 

 

 

VRF 虚拟路由转发

虚拟化路由器的技术，，用vrf分割路由表（RD）

RD：区分不同VRF的路由，本地有效。

2:6 10.1.0.2/24

2:1 10.1.0.2/24

vrf路由会被加上一个rd标识。

 

一。vrf与全局通信

1.用静态

Vrf-->全局   ip route x.x.x.x x.x.x.x  下一跳 global

全局-->vrf    ip route x.x.x.x x.x.x.x  出接口

2.用tunnel

  tunnel中可以使用tunnel  vrf x 可以使得tunnel的出接口用vrf的接口。

  也就是说隧道可以在全局路由表，而出接口可以是使用vrf接口。

 

作用：例如总部和电信都要下放一条默认，此时可以把电信的默认放在全局里面，总部下放的默认放在vrf里面

 

RD为本地参数，RT为全局参数

 

二。远端vrf之间如何通信

控制平面：

1.路由传递

CE-PE 通过路由协议邻居之间传递

PE-VRF内部 IGP重发布到BGP的vrf以及BGP-VRF重发布到IGP-vrf或者BGP-VRF的邻居传递

PE-PE之间 BGP VPNv4邻居关系

2.标签传递

PE-PE之间传递  由LDP分配，ldp邻居传递

PE-vrf--PE-vrf之间 由bgp，v4分配，VPNv4邻居传递

数据层面：

形成mpls转发表双标签转发

内层标签由bgp-v4分配，决定去往那个vrf

外层标签由ldp分配，决定去往哪个PE

 

 

 

bgp的 v4需要传递的必要参数：

1.路由前缀

2.RD

3.route-tagert export

4.lable