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《MPLS在Cisco IOS上的配置》一1.2 MPLS转发过程概述

本节书摘来自异步社区《mpls在cisco ios上的配置》一书中的第1章,第1.2节,作者 【美】lancy lobo, ccie #4690 , umesh lakshman,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

mpls在cisco ios上的配置

如果ip网络开启了mpls功能,我们称之为mpls网络,与1.1节中的“传统ip网络”相区别。mpls网络使用标签机制转发数据包,标签对应着ip目的地址或其他参数,例如qos分类和源地址。每台路由器都可以在全局范围内分配(assign)标签,即所有接口都可以识别此标签;也可以在接口范围内分配标签,即只有特定接口才能识别此标签。标签的“本地性”的含义是,一个标签的具体含义,例如对应的 ip 目的地址等,只有分配了此标签的路由器才知道,因此,路由器也可称其分配的标签为本地标签。多台路由器通过分配标签而组成一条可以在端点(endpoint)之间转发数据包的路径,称为lsp(label switched path,标签转发路径)。lsp的端点通常是mpls网络的边缘设备,它们需要转发ip数据包,而lsp上的其他路由器都使用标签转发数据包,因此,mpls网络在转发数据包的时候,只有边缘设备才需要执行ip转发表查找。

图1-2所示的mpls网络是在图1-1的ip网络的基础上开启了mpls转发功能。mpls网络转发去往网络172.16.10.0/24的数据包时,只有边缘路由器r1和r4需要执行ip转发表查找。与图1-1的ip网络一样,图1-2的mpls网络使用igp通告路由172.16.10.0/24,因此,r2、r3和r4都在ip转发表中生成了有关网络172.16.10.0/24的条目。同时,路由器之间的互联链路都开启了mpls功能,因此路由器都为172.16.10.0/24分配了标签,并使用标签分发协议将标签通告给上游的直连路由器。例如,r1首先为172.16.10.0/24分配了标签l1,然后将l1与172.16.10.0/24的映射关系通告给上有直连路由器r2。r2和r3执行相似的操作,分别为172.16.10.0/24分配标签l2和l3,并将映射关系通告给上游路由器r3和r4。结果如图1-2所示,4台路由器都不仅维护图1-1所示的ip转发表,还维护着标签转发表,因此可以转发mpls数据包。mpls数据包是被标签封装的ip数据包。强调一下,mpls网络基于标签转发mpls数据包,ip网络基于目的地址转发ip数据包。

《MPLS在Cisco IOS上的配置》一1.2 MPLS转发过程概述

如图1-2所示,mpls网络通过查找ip转发表和标签转发表来转发去往网络172.16.10.0/24的数据包,过程如下。

1.r4接收去往网络172.16.10.0/24的ip数据包。通过查找ip转发表,r4得知需要将此ip数据包转发给mpls网络,下一跳路由器是r3。因此,r4使用l3(下游路由器r3通告的)封装ip数据包,并将最终得到的mpls数据包转发给r3。

2.r3接收mpls数据包,可以识别l3(l3是r3的本地标签)。r3查找标签转发表,将l3替换为l2,并将最终得到的mpls数据包转发给下一跳路由器r2。

3.r2接收mpls数据包,可以识别l2(l2是r2的本地标签)。r2查找标签转发表,将l2替换为l1,并将最终得到的mpls数据包转发给下一跳路由器r1。

4.r1接收mpls数据包,可以识别l1(l1是r1的本地标签)。r1是ip网络和mpls网络的边缘路由器,因此标签转发表的查询结果是将标签删除,并将最终得到的ip数据包转发到目的网络。

cisco设备的mpls功能主要分为两个架构模块,如图1-3所示。

《MPLS在Cisco IOS上的配置》一1.2 MPLS转发过程概述

控制层:负责生成ip转发表或标签转发表中的信息。因此,所有为生成ip转发表信息而配置的功能,例如静态路由、igp和bgp,都属于控制层,运行这些协议的路由器之间主要交换路由信息;所有为生成标签转发表信息而配置的功能,例如静态标签转发信息、ldp、mp-bgp和rsvp-te,也都属于控制层,运行这些协议的路由器之间主要交换标签的映射关系。

数据层:负责转发数据包。数据层需要从控制层提取转发mpls数据包所需的信息,例如标签值

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