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MPLS数据包转发过程

2021-05-10 17:25云杰小编阅读:107

MPLS数据包转发过程

现如今,在转发IP数据包的过程中除了使用路由技术时,还在使用标记交换技术。路由技术基于IP地址中最长匹配原则进行转发,而标记交换则对每个IP包都设定一个叫做“标记”的值,然后根据这个“标记”再进行转发。标记交换技术中最具代表性的当属多协议标记交换技术,即MPIS(Multi Protocol Label Switching)。

MPLS的标记不像MAC地址直接对应到硬件设备,因此,MPLS不需要具备以太网或ATM等数据链路层协议的作用,而只需要关注它与下面一层IP层之间的功能和协议即可。

由于基于标记的转发通常无法在路由器上进行,所以MPLS也就无法被整个互联网采用。它的转发处理方式甚至与IP网也有所不同。

MPLS的网络基本动作

标记交换路由器(LSR: Label Switching Router):MPLS网络中实现MPLS功能的路由器。特别是与外部网络连接的那部分LSR叫做标记边缘路由器(LER: Label Edge Router)。MPLS正是在LER上对数据包进行追加标记和删除标记的操作。

在一个数据包上附加标记是一个及其简单的动作。如果数据链路本来就有一个相当于标记的信息,那么可以直接进行映射。如果数据链路中没有携带任何相当于标记的信息(最典型的就是以太网),那么就需要追加一个全新的垫片头(Shim Header)。这个垫片头中就包含标记信息(介于IP首部与数据链路首部之间)。

数据包在进入MPLS时,在其IP首部的前面被追加了32比特的垫片头(其中包含20比特的标记值)。MPLS网络内,根据垫片头中的标记进一步进行转发。当数据离开MPLS时,垫片头就被去除。在此我们称附加标记转发的动作为Push,替换标记转发的动作为Swap,去掉标记转发的动作为Pop MPLS中目标地址和数据包都要通过由标记决定的同一个路径,这个路径叫标记交换路径(LSP, Label Switch Path)。LSP又可以划分为:

1)一对一连接的点对点LSP,

2)一对多绑定的合并LSP两类。

扩展LSP有两种方式。可以通过各个LSP向自己邻接的LSR分配MPLS标记,也可以由路由协议载着标记信息进行交互。LSP属于单方向的通路,如果需要双向的通信则需要两个LSP。


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文章标题:《MPLS数据包转发过程》

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