网工提款机---MPLS协议

MPLS物种起源/报文格式

IP的危机

在90年代中期,当时路由器技术的发展远远滞后于网络的发展速度与规模,主要表现在转发效率低下、无法提供QOS保证。原因是:当时路由查找算法使用最长匹配原则,必须使用软件查找;而IP的本质就是“只关心过程,不注重结果”的“尽力而为”。当时江湖上流行一种论调:过于简单的IP技术无法承载网络的未来,基于IP技术的因特网必将在几年之后崩溃。

ATM的野心

此时ATM跳了出来,欲收编所有帮派,一统武林。不幸的是:信奉唯美主义的ATM走向了另一个极端,过于复杂的心法与招式导致没有任何厂商能够完全修练成功,而且无法与IP很好的融合。在与IP的大决战中最终落败,ATM只能寄人篱下,沦落到作为IP链路层的地步。

ATM技术虽然没有成功,但其中的几点心法口诀,却属创新

屏弃了繁琐的路由查找,改为简单快速的标签交换
将具有全局意义的路由表改为只有本地意义的标签表
这些都可以大大提高一台路由器的转发功力。
MPLS的创始人“label大师”充分吸取了ATM的精华,但也同时认识到IP为江湖第一大帮派,无法取而代之。遂主动与之修好,甘当IP的承载层,但为了与一般的链路层小帮有所区别,将自己定位在第2. 5层的位置。“label大师”本属于八面玲珑之人,为了不得罪其他帮派,宣称本帮是“multiprotocol”,来者不拒,也可以承载其他帮派的报文。在经过一年多的招兵、上下打点之后,于1997年的武林大会上,正式宣布本帮成立,并命名为MPLS(MultiProtocol label Switch) MPLS可以扩展到多种网络协议(如IPv6,IPX等)

MPLS在TCP/IP模型里面的位置

MPLS包头结构

通常,MPLS包头有32Bit,其中有:
20Bit用作标签(Label)在本地有意义
3个Bit的EXP, 协议中没有明确,通常用作COS QOS打标用的
1个Bit的S,用于标识是否是栈底,表明MPLS的标签可以嵌套,S值为1时表明为最底层标签
8个Bit的TTL


二层首部的标签称为栈顶MPLS标签或外层MPLS标签
靠近IP首部的标签称为栈底MPLS标签或内层MPLS标签
理论上,标记栈可以无限嵌套,从而提供无限的业务支持能力。这是MPLS技术最大的魅力所在。

标签空间

0~15:特殊标签。如标签3,称为隐式空标签,用于倒数第二跳弹出;
16~1023:静态LSP和静态CR-LSP(Constraint-based Routed Label Switched Path,基于约束的标签交换路径)共享的标签空间;
1024及以上:LDP、RSVP-TE(Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering,资源预留协议流量工程)、MP-BGP(MultiProtocol Border Gateway Protocol,多协议边界网关协议)等动态信令协议的标签空间。

抓包现象

MPLS术语

LSP

LSP(Label Switched Path):标签交换路径,报文在MPLS网络中经过的路径,数据流所走的路径就是LSP。

LSR

LSR:
Label Switching Router,用于标签的交换
LER:
Label Switching Edge Router,在MPLS的网络边缘,在MPLS网络中,用于标签的压入或弹出

Ingress、Transit、 Egress

LSP的入口LER被称为入节点(Ingress)
位于LSP中间的LSR被称为中间节点(Transit)
LSP的出口LER被称为出节点(Egress)
一条LSP可以有0个、1个或多个中间节点,但有且只有一个入节点和一个出节点

MPLS北斗阵法图

该阵法分为内外两层,外层由功力高强的弟子担纲(至少是个堂主(LER),在IP报文冲阵时负责接收IP报文,查找标签转发表,给IP报文打标签操作(PUSH)在IP报文出阵时对标签报文进行弹出操作(POP),按IP路由进行转发。
内层由功力较低的入门弟子组成,负责对标签报文进行快速的标签交换操作(SWAP)

上游、下游

下游给上游分发标签

FEC

Forwarding Equivalence Class,FEC(转发等价类),是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组, MPLS创始人在秘笈本来规定:可以通过地址、隧道、COS等来标识创建FEC,只可惜后辈弟子大多资质愚钝,不能理解其中的精妙之处,所以我们现在看到的MPLS中只是一条路由对应一个FEC。通常在一台设备上,对一个FEC分配相同的标签。

LSP的建立方式

建立LSP的方式有两种:
静态LSP:用户通过手工方式为各个转发等价类分配标签建立转发隧道;
动态LSP:通过标签发布协议动态建立转发隧道

in标签是我分给别人的
Out标签是别人分给我的

实验模拟

实验查看5.5.5.5分配标签的过程

MPLS网络模型

控制平面:负责产生和维护路由信息以及标签信息。
路由信息表RIB(Routing Information Base):由IP路由协议(IP Routing Protocol)生成,用于选择路由。
标签分发协议LDP(Label Distribution Protocol):负责标签的分配、标签转发信息表的建立、标签交换路径的建立、拆除等工作。
标签信息表LIB(Label Information Base):由标签分发协议生成,用于管理标签信息。

转发平面:即数据平面(Data Plane),负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发。
转发信息表FIB(Forwarding Information Base):从RIB提取必要的路由信息生成,负责普通IP报文的转发。
标签转发信息表LFIB(Label Forwarding Information Base):简称标签转发表,由标签分发协议建立LFIB,负责带MPLS标签报文的转发。

MPLS路由器上,报文的转发过程:
当收到普通IP报文时,查找FIB表,如果Tunnel ID为0x0,则进行普通IP转发;如果查找FIB表,Tunnel ID为非0x0,则进行MPLS转发。

路由信息表RIB

转发信息表FIB

标签信息表LIB

标签转发信息表LFIB

Tunnel ID为非0x0



MPLS基础配置

配置LSR ID

LSR ID用来在网络中唯一标识一个LSR。LSR没有缺省的LSR ID,必须手工配置。为了
提高网络的可靠性,推荐使用LSR某个Loopback接口的地址作为LSR ID

执行命令mpls lsr-id lsr-id,配置本节点的LSR ID

如果要修改已经配置的LSR ID,必须先在系统视图下执行undo mpls命令
执行undo mpls命令会删除所有MPLS配置,导致MPLS业务中断。因此,请配置前对
网络中每个LSR的LSR ID进行统一规划,避免出现修改LSR ID的情况

使能MPLS

执行命令system-view,进入系统视图。
执行命令mpls,使能本节点的MPLS,并进入MPLS视图。 

缺省情况下,节点的MPLS能力处于未使能状态。

执行命令interface interface-type interface-number,配置需要转发MPLS报文的接口。
执行命令mpls,使能接口的MPLS。 

缺省情况下,接口的MPLS能力处于未使能状态。

原文地址:https://blog.51cto.com/13817711/2462203

时间: 2024-10-09 13:26:02

网工提款机---MPLS协议的相关文章

网工提款机---MPLS技术进阶篇

静态LSP的详解 静态LSP的特点:不使用标签发布协议(LDP),不需要交互控制报文,资源消耗比较小:通过静态方式建立的LSP不能根据网络拓扑变化动态调整,需要管理员干预.静态LSP适用于拓扑结构简单并且稳定的网络. 实战模拟实验 R2: static-lsp ingress R2_R5 destination 5.5.5.5 32 nexthop 23.1.1.3 out-label 100 R3: static-lsp transit R2_R5 incoming-interface Gig

深入浅出网工第二个协议---Internet控制报文协议ICMP

ICMP简介 ICMP(Internet Control Message Protocol)是网络层的一个重要协议ICMP的作用:用来在网络设备间传递各种差错和控制信息,它对于收集各种网络信息.诊断和排除各种网络故障具有至关重要的作用ICMP协议中用到的报文类型:Echo-Request和Echo-Reply 两种报文 使用的都是单播报文 ICMP错误报告 ICMP定义了各种错误消息,用于诊断网络连接性问题:根据这些错误消息,源设备可以判断出数据传输失败的原因.比如,如果网络中发生了环路,导致报

网工老鸟教你正确找对工作岗位

网络工程师在工作中的职责 1.负责机房网络设备7*24小时正常运行.2.企业网络中整个网络架构的设计.3.进行项目中网络部分的验收及测试.4.在项目现场进行网络设备的安装.5.进行网络产品的测试.6.项目网络方案的制定.7.能够及时定位网络运行过程中的故障,并且对一般的故障能够迅速处理.8.熟悉相关网络设备厂家(比如:华为.H3C)的配置. 网络工程师就业选择 甲方.乙方.厂商公司里面网工岗位如下 什么是甲方公司? 甲方(政府机关.金融公司.大型公司)描述:出钱购买网络设备,有部署网络的需求(花

一个网工的十年奋斗史 - 工作篇

大家好,我是姜汁啤酒,网络技术沉迷者及从业者. 目前作为Senior Network Engineer就职于新西兰某大型移动宽带运营商,负责固网的MPLS.BGP 网络运营以及内部大型网络项目集成工作.持有网络认证:JNCIE-SP,CCIE Routing&Switching, CCIE Security以及其他Professional Level的认证,精通企业网络技术和运营商技术. 说起我的网络生涯,还要从十年前上大学的时候开始.2006年,紧张的高考结束,本想着成绩不错能上个心里一直希望

网工加油

一个听起来好屌的名字:网络攻城狮 是时候考个证书了,都要快期末考试了.快到大四了,去实习的时候找不出一张证书来,都羞愧得要死.而且在寝室,有人天天喊着自己有了普通话证,教师资格证,会计从业资格证.不仅如此,还正在考驾驶证呢!听起来好牛,反正有人可能蹦逼嘛. 以前我也是对计算机考证是不屑的,尤其是一个计算机专业的童鞋居然去考了什么会计从业资格证,什么普通话证书云云.这还不要紧,要命的是过了这些证书居然天天蹦逼,真不知道他们是怎么想的,或许他们从头到尾根本就没有进入过计算机,或者编程吧.那么进大学校

临阵磨枪,不亮也光---软考网工考前押题

考友: 你好! 软考网络工程师准备好了吗?好快上次考试好像刚刚过去,这次又要开考了!想想很扎心,上次就差那么两分,为何不多选对两题呢!悔恨不已!再想想更扎心,这次又没准备,没好好准备!怎么才能轻松考过啊. 不要太惆怅,网工考试的特点是知识面广,上次运气不好,考的全是不懂的.这次运气你不会再不好的.不过赵老师帮你做了押题总结希望能帮你通过这个中级考试,下面附加了一些简单的知识点,都是高频考点,只是一部分,全部解读要自己去点击下面的连接,听我解读,认真准备所有知识点,考试通过没问题.课程象征性收费一

网工最实用最常用的网络命令之一——Ping 命令详解(一)

Ping是Windows.Unix和Linux系统下的一个命令.ping也属于一个通信协议,是TCP/IP协议的一部分.利用"ping"命令可以检查网络是否连通,可以很好地帮助我们分析和判定网络故障. 网工最实用最常用的网络命令之一--Ping 命令详解(一)使用格式:ping -参数 (中间有个空格) 很多时候大家都只单独ping 加IP地址,验证本机到目的IP地址之间的网络是否连通,其实加上一些参数会获得不一样的结果. 1.ping -t 目标主机IP地址 机房的环境有多噪音大家都

网工2.0 - 给你一次逆袭的机会

聊天的画风已变! 你好,我是姜汁啤酒,咱们又见面了. 不知道你是否注意到,网络技术群里面的聊天画风慢慢开始变了. 以前,聊天内容是这样的. 兄弟,最近实验敲得咋样啊. 我刚把NP的题看完. 嗯,我准备学点安全和语音的技术. 而现在的聊天内容,以我的<老司机网络运维-读者群>为例. 大家讨论的不光是日常网络故障和经验汇总. 慢慢地,朋友们开始研究如何学习Python. 如何把玩Juniper的PyEZ模块实现日常运维自动化. 连这13周年庆学习专栏送书活动. 大家购买的不再是什么思科学习指南.

熬了多少个夜晚,大家期待的《网络工程师思科华为华三实战案例红宝书》即网工必备技术命令大全版本1完书

熬了多少个夜晚,最近也没空更新博客.军哥编写的大家期待的<网络工程师思科华为华三实战案例红宝书>即网工必备技术命令大全版本1完书,一本融合了思科华为华三的实战型辅导书(辅助乾颐堂QCNA课程的).不多说上图 目录关于作者 2本书读者和笔者心语 3本书内容和结构 4第1部分 网络实施基础 15案例0 模拟器的部署和连接管理 16学习利器模拟器简书 160.1 华为模拟器Ensp部署 160.2 思科模拟器EVE部署 310.3 部署SecureCrt管理网络设备 400.3.1 部署终端管理软件