5.1、MPLS初认识

目录

1、MPLS产生背景 

2、MPLS基本原理

3、MPLS配置指令(华为)

3.1、配置MPLS网络

3.1.1、配置MPLS

 3.1.2、查看MPLS路径

3.1.4、工作原理


1、MPLS产生背景 

        90年代,由于硬件的限制,基于最长匹配算法的IP技术进行路由转发时采用软件查询路由表的方式非常慢,为了解决该问题,采用ATM(异步传送模式)定长的标签代替IP地址进行转发,但由于支持ATM设备价格高昂,于是结合IP和ATM的优点——MPLS应运而生。后期,随着集成电路的发展,硬件性能已满足IP转发,MPLS不再具备优势,后主要应用于扩展应用:MPLS VPN。

MPLS(Multiprotocol Lbel Switching):多协议标签交换

2、MPLS基本原理

        Multiprotocol:指支持多种协议,不管网络层和链路层是什么常用协议,都能工作。

5.1、MPLS初认识_第1张图片

  • LER(Label Edge Router):在MPLS网络边界,用于标签的压入或弹出,如R2、R4。
  • LSP(Label Swtiched Path):标签交换路径,即到达某一目的地址的报文在MPLS网络中经过的路径
  • LSR(Label Swtiched Router):在MPLS网络中,用于标签的交换,如R3。

根据数据流方向,LSP的入口LER为入节点(Ingress);中间的LSR为中间节点;LSP的出口LER为出节点(Engress)。

        FEC转发等价类:

  •  具有同一特征的一类报文(根据源地址、目的地址、源端口、目的端口、VPN等要素进行分类)
  • 同一目的地址的所有报文就是一个FEC,MPLS为同一种FEC分配相同的标签

3、MPLS配置指令(华为)

        首先,标签交换前需要分发标签,分发标签协议为LDP;其次,每一台路由器都有一个lsr-id;然后,华为的设备只会为32位的路由去分发标签。

3.1、配置MPLS网络

                5.1、MPLS初认识_第2张图片

首先,配置端口地址及ospf路由,保证路由畅通。

3.1.1、配置MPLS

R1配置:

mpls lsr-id 1.1.1.1//不能配置不存在的地址
mpls//全局开启mpls
mpls ldp//全局开启mpls ldp

interface GigabitEthernet0/0/0
 mpls//端口开启mpls
 mpls ldp//端口开启mpls ldp

interface LoopBack0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 

R2配置:

mpls lsr-id 1.1.1.1//不能配置不存在的地址
mpls//全局开启mpls
mpls ldp//全局开启mpls ldp

interface GigabitEthernet0/0/0
 mpls//端口开启mpls
 mpls ldp//端口开启mpls ldp

interface GigabitEthernet0/0/1
 mpls//端口开启mpls
 mpls ldp//端口开启mpls ldp

interface LoopBack0
 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255 

R3配置:

mpls lsr-id 1.1.1.1//不能配置不存在的地址
mpls//全局开启mpls
mpls ldp//全局开启mpls ldp

interface GigabitEthernet0/0/0
 mpls//端口开启mpls
 mpls ldp//端口开启mpls ldp

interface LoopBack0
 ip address 3.3.3.3 255.255.255.255 

 3.1.2、查看MPLS路径

5.1、MPLS初认识_第3张图片

可以看到到达3.3.3.3的出标签为1024

在R1 ping测:

Ping -a 1.1.1.1 3.3.3.3

抓包验证:

在R1的GE0/0/0抓包

5.1、MPLS初认识_第4张图片

 此外,由上图可知,MPLS协议工作在数据链路层和网络层之间。

3.1.4、工作原理

R1 MPLS LSP:

5.1、MPLS初认识_第5张图片

数据包:        

        SIP:1.1.1.1

        DIP:3.3.3.3

在R1 PING R3时,该数据包目的IP为3.3.3.3,会为其打上1024的标签,同时根据MPLS路径会告知从GE0/0/0将数据包送出去:

        1024

        SIP:1.1.1.1

        DIP:3.3.3.3

R2 MPLS LSP:

5.1、MPLS初认识_第6张图片

数据包到达R2后,进来有标签且标签为1024的数据包会被转换为标签为3的数据包;但是3标签是一个特殊的标签,在数据包被送出R2至GE0/0/0时,会将3标签去掉发给下游邻居。

抓包验证:

在R1 ping测:

Ping -a 1.1.1.1 3.3.3.3

在R2的GE0/0/0抓包

5.1、MPLS初认识_第7张图片

 可以看出,该数据未添加标签。

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