路由规划中级篇
MPLS：多协议标签交换
原始的包交换：
快速的包交换：
特快的包交换：
标签交换：
当下MPLS存在的意义：
工作过程
控制层面：
数据层面：
实验拓扑如下
实验要求
实验思路：
实验过程;
完成实验
MPLS：多协议标签交换
多协议：可以基于多种不同的3层协议来生成2.5层的标签信息；
包交换—包为网络层的PDU，故包交换是基于IP地址进行数据转发；就是路由器的路由行为；
原始的包交换：
数据包进入路由器后，路由器需要查询本地的路由表（RIB-路由信息数据库），再基于下一跳或者目标ip查询本地的ARP表，才能进行数据的转发；
快速的包交换：
一次路由多次交换；每个数据流中的第一个包将被基于原始包交换规则转发；过程中生成缓存列表，记录整个通讯过程，该数据流量剩余数据包仅查询缓存记录即可；
特快的包交换：
无需路由，直接交换； CEF-cisco特快交换，为cisco私有技术；非cisco厂商设备均存在和cef转发机制相同的技术；
路由表、ARP –转换为 FIB（转发信息数据库）表 流量转发过程中仅查询FIB表即可；
FIB的特点：在将路由器表转换过程中，存储递归查询结果；同时将新封装的二层地址进行绑定；
IP fast0/0 172.16.20.115(7)
(递归后的出接口) 0 packets, 0 bytes
epoch 0
sourced in sev-epoch 357
Encap length 14
701CE7662A9768EFBD1D24C50800 新的二层封装
目标MAC 源MAC 类型号
标签交换：
数据包在进入到的MPLS的域内后，将在第2层和3层中间压入标签号；使得域内的路由器在转发该数据包时，基于2.5层的标签号仅需要查询本地的一张LFIB表（标签转发信息数据库）
最初在包交换仅支持原始交换时，标签的意义在于更快的查询；但随着包交换的加速，使用标签交换失去了快速查表的优势；
当下MPLS存在的意义：
1、解决BGP的路由黑洞 2、MPLS VPN 3、MPLS TE 流量工程
另外：随着包交换的加速，使得今天的MPLS技术也开始基于FIB表工作；来提高MPLS的工作效率；
-
工作过程
控制层面：路由协议工作，生成RIB，流量的方向即为控制流量；
数据层面：设备基于路由表访问目标，产生数据流量；与控制层面方向相反；
控制层面：
1）在没有MPLS时控制层面仅生成RIB（路由表）和FIB（转发信息数据库）；FIB是基于RIB生成；
2）MPLS协议会启动TDP（cisco私有）或LDP（公有），直连设备间将建立邻居关系；
LDP-- 基于UDP和TCP的646端口工作；先使用udp发送组播hello包发现邻居，获取邻居ip地址，再和该直连邻居建立TCP的会话；邻居关系建立后；为了邻居关系间的稳定，一般使用设备的环回地址来建立tcp会话；建议设置环回地址为mpls协议的route-id，该id值将携带在组播收发的hello报文中，之后自动进行tcp会话建立；
总结：MPLS协议需要在直连邻居间使用router-id地址来进行TCP的会话；故前提条件为，route-id必须为设备真实使用的ip地址，建议为环回地址—稳定； 组播hello包在直连的物理接口上收发，来获取对端的router-id，自然也要求router-id值间路由可达；
因此正常在建立LDP的邻居关系间，路由协议已经收敛完成，RIB和FIB表已经生成；
3）MPLS在建立邻居关系后，生成邻居表；LDP协议再基于FIB表中学习到的路由条目生成标签号；
cisco设备默认基于FIB表中所有学习到的路由条目生成标签号，华为设备默认仅基于FIB表中32位掩码的主机路由生成标签号；原因在于正常32位主机路由为ospf学习的环回接口，正常工程中只有BGP和MPLS VPN才会基于环回通讯，使用标签转发；其他普通流量还是基于特快包交换来进行；反观cisco在启动mpls以后，所有流量将基于标签转发，降低了转发效率（前提为默认）
4）标签号生成后，将存储于本地的LIB表-标签信息数据库；LIB表将在邻居间共享；
LIB表中装载本地及邻居为每条路由分发的标签号；
5）运行MPLS协议的设备，将LIB和FIB进行结合，将标签号和最佳路径的关系映射生成LFIB表（标签转发信息数据库）
注：控制层面生成的表格
RIB—》FIB---》LIB---》LFIB 前两张表为路由协议工作后生成，后两张表为MPLS的LDP协议生成；
数据层面：
- 没有MPLS协议，基于FIB表正常转发即可
- 名词：MPLS domain – MPLS的工作半径
edge LSR（PE）--边界标签交换路由器 工作mpls域的边缘，连接域外设备
LSR （P） -- 标签交换路由器 整体工作MPLS域内
当流量进入到第一台pe设备时， 在没有特快交换之前，路由器基于目标IP地址查询本地的RIB；之后还要在LIB表中对应才能确定流量是否应该压入标签，需要两张表的查询；在存在特快交换时，流量进入第一pe时，直接查询FIB表，表中关联标签号，将直接确定是否压入标签；流量再到P路由器，接收到流量中若存在标签基于LFIB表转发，若没有标签基于FIB表即可；流量从最后一台边界离开MPLS 域时将弹出标签；
存在标签号的流量，进入路由器时，入标签表应该为本地路由器分配的编号，出标签为本地的下游（下一跳）设备分配的标签号； 上下游的概念基于数据层面进行标定；
实验拓扑如下
实验要求
1.R2-7每台路由器均存在一个环回接口用于建立邻居; 同时还存在一个环回来代表连接用户的接口;
设备234基于r5访问
设备567基于r2访问
最终这些连接用户的接口网络需要可以和R1/8的环回通讯
2、AS2网段地址17216.0.0/16减少路由条目数量
实验思路：
1.对AS2网段的规划（规划ip如上拓扑）
2.进行ip配置
3.对AS2区域进行ospf路由宣告
4.对AS2进行MPLS标签配置
5.全网BGP邻居关系的建立（宣告路由）
6.测试内外环回的ping通
7.减少路由 路由选路策略
实验过程;
1.ip 配置如上拓扑
2.IP 配置如下
r1到r8ip配置如下
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
3.对AS2区域进行ospf路由宣告
AS2区域ospf启动与宣告与下图类似
4.IBGP进行配置
R2
R3
R4
R5
R6
R7
5.全网BGP邻居关系的建立（宣告路由）
建立邻居结果
在r1宣告10.1.1.1 路由
环回访问
ICMP 标签配置（划分mpls区域，进行配置，注意配置端口范围）
[r4]mpls lsr-id 172.16.0.4
[r4]mpls
Info: Mpls starting, please wait... OK!
[r4-mpls]mpls ldp
[r4-mpls-ldp]quit
[r4]int g0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]mpls
[r4-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp
[r4]int g0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]mpls
[r4-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp端口标签状态（当tcp会话建立后，邻居间基于TCP会话再建立邻居关系，生成邻居表：）
AS1 AS2 AS3 配置
AS2
邻居结果如下
AS3
在R1宣告路由（在R8查看）
华为设备需要开启 route recursive-lookup tunnel 路由基于隧道进行递归查找
[r7]route recursive-lookup tunnel
在所有AS2 bgp设备都配置这条命令结果如图
IBGP路由宣告
[r2]ip route-static 172.16.0.0 21 n
[r2]ip route-static 172.16.0.0 21 NULL 0
[r2]bgp 2
[r2-bgp]net
[r2-bgp]network 172.16.0.0 21
[r5]ip route-static 172.16.0.0 21 NULL 0
[r5]bgp 2
[r5-bgp]network 172.16.0.0 21
[r5-bgp]
[r7]ip route-static 172.16.0.0 21 NULL 0
[r7]bgp 2
[r7-bgp]net
[r7-bgp]network 172.16.0.0 21
宣告结果
设备2.3.4 的用户网段在r5访问（选路r5）先再R2宣告 抓流量 写策略 调运
路由的宣告后，选路如下
172.16.2.0 选路不符合要求
抓取流量
更改AS-PASS 号
在AS1 中调运（选路结果如下）
选路正确（结果如下）