本節書摘來自異步社群《mpls在cisco ios上的配置》一書中的第1章，第1.8節，作者 【美】lancy lobo, ccie #4690 , umesh lakshman，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視
mpls在cisco ios上的配置
運作幀模式mpls的lsr之間可以交換ip資料包或mpls資料包，例如次末跳lsr和末跳lsr之間交換ip資料包，其他lsr之間交換mpls資料包。lsr處理mpls資料包時，需要首先解析幀頭，找到标簽的資料結構，然後對标簽執行壓标簽、彈标簽或交換标簽操作。mpls網絡工作在幀模式時，lsr之間的互聯鍊路封裝協定可以是hdlc/ppp、以太或atm。
請讀者注意，atm以信元的方式為我們提供了2層資料轉發服務，ip over atm就是用信元來傳輸ip資料包。路由模式pvc以atm為底層封裝協定，為兩端的節點提供了3層的點對點鍊路。在這種情況下，盡管封裝協定是atm，但是mpls仍然工作在幀模式。
圖1-14描述了幀模式mpls的lsr執行标簽配置設定和标簽分發的過程。在圖1-14中，假設4台lsr都完成了igp收斂和建立ldp會話，4台lsr都為網絡字首172.16.10.0/24配置設定了本地标簽，并通過ldp向上遊分發。lsr根據igp和ldp的資訊，生成了ip轉發表、标簽表和标簽轉發表的相應表項。
如圖1-14所示，e-lsr r1為網絡字首172.16.10.0/24配置設定了本地标簽implicit-null，并通過ldp分發給上遊lsr r2。lsr r2和r3分别為網絡字首172.16.10.0/24配置設定了本地标簽l2和l3，并通過ldp分發給各自的上遊lsr。标簽分發的方式可以是下遊按需方式或者下遊主動方式，唯一的差別是lsr向上遊lsr分發标簽之前，是否需要接收上遊lsr的标簽請求。在完成标簽配置設定和标簽分發以後，lsr的ip轉發表、标簽表和标簽轉發表都會生成與網絡字首 172.16.10.0/24相關的表項，如圖 1-14所示。
lsr轉發去往網絡172.16.10.0的資料包的過程如圖1-15所示。e-lsr r4接收ip資料包，用l3（出向标簽）封裝此ip資料包，将得到的mpls資料包轉發給下遊lsr r3（下一跳）。r3執行交換标簽操作，用出向标簽l2替換本地标簽l3，将得到的mpls資料包轉發給下遊lsr r2。在r2的标簽轉發表中，本地标簽l2對應的出向标簽是implicit-null，暗示着r2需要執行次末跳彈出，是以，r2删除頂層标簽l2。在本例中，mpls資料包的标簽棧隻包含1層标簽，r2删除頂層标簽即删除了整個标簽棧，是以，r2的次末跳彈出操作将mpls資料包轉化為ip資料包。
路由器接收一個 2 層幀，可以根據幀頭中的協定/類型（protocol/type）字段判斷出負荷的類型。以以太網為例，以太幀或802.3幀的第 13位元組 和第 14 位元組（前導比特後面）是“以太類型”或“ieee802.3 長度”字段。如果字段的值是 0x0800，那麼幀負荷中承載了 ip 資料包；如果字段的值是0x08847，那麼幀負荷中承載了mpls資料包。是以，路由器可以識别出幀的負荷中承載了 ip資料包或mpls資料包。
ldp或tdp是lsr分發标簽的重要途徑，但是，ldp和 tdp本身不具備防環機制。如前所述，lsr使用ldp和igp生成标簽轉發表的資訊，其中igp具備較完善的防環機制，可以有效地防止mpls網絡出現環路。一旦mpls網絡出現了環路，那麼資料包會在環路中循環轉發。為了避免這種情況，mpls标簽中包含了ttl字段，稱為标簽ttl。标簽ttl的取值範圍是0～255，mpls資料包每經過一個lsr時，其标簽ttl的值就會減1。相比之下，ip資料包的封包頭也包含ttl字段，稱為ip ttl，其功能與标簽ttl類似。
當 ip資料包的ttl減至0時，路由器丢棄此ip資料包，并且向資料源發送“ttl過期”的icmp消息。這種機制可以防止ip資料包在環路中循環轉發。标簽ttl的工作機制與ip ttl相似。
當一個ip資料包進入mpls網絡以後，入向e-lsr将ip ttl值複制至标簽ttl字段中。當mpls資料包經過lsr時，标簽ttl會遞減 1。出向e-lsr将mpls資料包轉化為ip資料包時，将标簽ttl值複制至ip ttl字段。這個過程稱作ip ttl向标簽ttl的傳遞（ip to label ttl propagation），簡稱ttl傳遞（ttl propagation）2。
在mpls網絡中，e-lsr可以禁用ttl傳遞。當ttl傳遞被禁用以後，入向 e-lsr不複制ip ttl至标簽ttl，而是将标簽ttl值設定為255。cisco路由器預設開啟 ttl傳遞功能。在e-lsr上配置的指令no mpls ip propagate-ttl [forwarded | local]可以針對e-lsr轉發的流量（使用關鍵字forwarded）或e-lsr本地生成的流量（使用關鍵字local）禁用ttl傳遞。e-lsr本地生成的流量是指e-lsr以本地loopback接口或互聯接口的ip位址作為源位址，向外發送的資料。
如果e-lsr開啟了ttl傳遞，那麼traceroute可以顯示轉發路徑上的逐跳路由節點，包括組成lsp的所有lsr。例如，e-lsr處理非本地生成的流量時，可以使用forwarded關鍵字關閉ttl傳遞。是以，當客戶希望使用traceroute指令顯示提供商的網絡拓撲時，提供商可以實作其網絡拓撲對客戶透明。這是提供商的mpls網絡最常見的配置政策之一。
但是，對于e-lsr本地生成的流量，ttl傳遞是生效的。是以，提供商仍可以使用traceroute指令執行排錯（troubleshooting）。如果不顯式配置關鍵字forwarded或local，那麼e-lsr對任何流量都禁用ttl傳遞，即完全隐藏mpls網絡的拓撲。
在圖1-16中，如果e-lsr配置了no mpls ip propagate-ttl forwarded指令，那麼客戶路由器a向路由器 b執行traceroute指令的步驟如下。
1．路由器 a 發送一個traceroute資料包，目的位址是 172.16.20.1，ip ttl值是1。當e-lsr r1接收此ip資料包以後，将ip ttl遞減至0，并向資料源發送ttl過期的 icmp消息。
2．路由器 a 發送一個traceroute資料包，目的位址是172.16.20.1，ip ttl值是2。e-lsr r1接收此ip資料包，遞減ip ttl至1。r1已經禁用了 ttl 傳遞功能，是以r1執行壓标簽操作時，設定标簽ttl為255。r2和r3向目的網絡轉發資料包，隻遞減标簽ttl而不修改ip ttl。e-lsr r4遞減ip ttl至0，并向資料源發送ttl過期的 icmp消息。
3．路由器a發送一個traceroute資料包，目的位址是172.16.20.1，ip ttl值是3。e-lsr r1接收此ip資料包，遞減ip ttl至2。r1已經禁用了ttl傳遞功能，是以r1執行壓标簽操作時，設定标簽ttl為255。r2和r3向目的網絡轉發資料包，隻遞減标簽ttl而不修改ip ttl。e-lsr r4遞減ip ttl至1，并将ip資料包轉發給路由器b。路由器b遞減ip ttl至0，并向資料源發送ttl過期的icmp消息。
在圖 1-16 中，如果e-lsr r1向 e-lsr r4執行traceroute指令，那麼結果會顯示lsp上的所有lsr，因為r1沒有對本地生成的流量禁用ttl傳遞。
1準确地說，lsr遞減頂層标簽的ttl值。—譯者注
2準确地說，ttl傳遞是入向e-lsr将ip ttl複制至标簽ttl的過程。請讀者注意，出向e-lsr不應将标簽ttl複制至ip ttl。—譯者注