MPLS 原理的基本实现

 

首先，我们需要 5 台路由器（ 4 台也可以），因为 MPLS 是主要运用于大型的网络之中的一种快速转发协议，例 ISP 的网络基本采用 MPLS 来提高数据包的转发速度。

分别编号 R1-R5 ，接口地址见 topology ，全网起 OSPF 协议， AREA 0 ，目的是达到全网互通，以便于 LABEL 信息的传递。

 

MPLS 在网络中的实现很简单（因为是简单的配置嘛）：

1、  把属于 MPLS 网络的接口划入 MPLS 网络

2、  启用 MPLS

 

 

下面简单说一下具体配置，首先，进入 R1 的 s1/3 端口，做如下命令：

R1(config)#int s1/2

R1(config-if)#mpls ip      把接口划入 MPLS 网络

R1(config-if)#exi

 

 

至于 R2-R4 的 S1/2 ， S1/3 ，以及 R5 的 s1/3 在这里不一一赘述，原理和上面的一样。

 

这时，我们会看到如下提示：

*Mar  1 00:13:37.163: %LDP-5-NBRCHG: LDP Neighbor 23.0.0.1:0 (1) is UP

说明 MPLS 邻居建立成功，可以相互发送 LABEL 信息。

 

我们查看一下目前路由器的 LABEL 转发表，也就是和每条路由一一对应的标签编号。

R1#sh mpls forwarding-table

Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop   

tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface             

16     16          34.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point 

17     Pop tag     23.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point 

18     18          192.168.1.1/32    0          Se1/2      point2point 

19     19          45.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point 

R1#

我们可以看到， LOCAL 列，表示这条路由条目在本路由器的 label 编号，也是它通告给邻居 LSR 的编号。

OUTGOING 列，表示送往邻居 LSR 时应该打上的标签编号，也就是说，在把包交给邻居 LSR 之前，已经打上的 TAG 其实是对方 LSR 转发表里关于这条路由的 TAG 编号。 Pop tag 表示拆除 TAG ，因为目的网络是下一条的直连网络，所以不用 TAG 继续进行转发。

我们注意到， bytes tag switched 这一列全部为 0 ，这是因为我们还没有进行任何的数据包交换。

下面做如下操作： R1#p 192.168.1.1 sou

R1#ping 192.168.1.1 source 10.1.1.1

 

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.1.1, timeout is 2 seconds:

Packet sent with a source address of 10.1.1.1

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 104/198/304 ms

R1#sh mpls forwarding-table       

Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop   

tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface             

16     16          34.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point 

17     Pop tag     23.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point 

18     18          192.168.1.1/32    0          Se1/2      point2point 

19     19          45.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point

 

我们发现， PING 过以后 R1 上依然没有交换标签的 BYTE 流量，这是因为 MPLS 是不会对自己的直连网络打上 TAG 标签的，粗浅的理解就是直连网络直接转发就可以了，打上 TAG 不是更麻烦了吗？嘿嘿。

好，我们看 R2-R4 的转发表：

R2#sh mpls forwarding-table

Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop   

tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface             

16     Pop tag     34.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point 

17     Untagged    10.1.1.1/32       520        Se1/3      point2point 

18     18          192.168.1.1/32    540        Se1/2      point2point 

19     19          45.0.0.0/24       0          Se1/2      point2point 

 

注意中间两行的标签字节交换数量已经出现变化，说明在 R2 上进行了标签交换。

此现象在 R3,R4 上基本相同，说明在 R3,R4 上同样进行着标签的交换。

再看 R4 ， R5 的情况：

R4#sh mpls forwarding-table

Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop   

tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface             

16     Pop tag     23.0.0.0/24       0          Se1/3      point2point 

17     16          10.1.1.1/32       540        Se1/3      point2point 

18     17          12.0.0.0/24       0          Se1/3      point2point 

19     Untagged    192.168.1.1/32    520        Se1/2      point2point 

R5#sh mpls forwarding-table

Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop   

tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface             

16     Pop tag     34.0.0.0/24       0          Se1/3      point2point 

17     16          23.0.0.0/24       0          Se1/3      point2point 

18     17          10.1.1.1/32       0          Se1/3      point2point 

19     18          12.0.0.0/24       0          Se1/3      point2point 

 

没有 TAG 交换！因为目标网络是自己的直连，所以在 R4 路由器把包交给 R5 之前，已经拆除 TAG （看看 R4 的信息就可发现，在 R4 中去往 192.168 网段的 outgoing 是 untagged ，就是去往这个网络不应该带有标签的意思），在 R4 交给 R5 以后， IP 包直接进行路由转发，而不是继续经由 MPLS 进行 TAG 交换。

以上只是简单的说了说 MPLS 的标签交换过程，下面我总结一下流程：

首先， PING 包源： 10.1.1.1 目的： 192.168.1.1

进入 RI 以后，查找 forwarding-table ，发现去往 R2 ，出接口时，打上 R2 可以正确判断的 18 号标签 ---------- 包进入 R2 后，查找 forwarding-table ，发现包应该交给 R3 ，也应该打上 R3 识别的 19 号标签（即 outgoing 对应的出标签） ----------- 接着，给了 R3 ， R3 照旧给了 R4 ，此时 R4 查询 forwarding-table ，发现 outgoing 对应的是 Untagged ，即转发到 192.168.1.0 这个网络的数据包此时不应该继续打上 TAG ，而是以正常的 IP 数据包格式进行路由转发。 Then ，数据包到达 R5 ，路由成功。

 

附上路由器配置。

 

 

本人不才，如有错误还需大家多多指正。