講解MPLS協議棧結構的基本知識
對于多協議標簽交換MPLS的優點我們在這里不過多介紹了。這次主要介紹一下MPLS協議棧結構。那么首先還是讓我們從多協議標簽的概念入手,然后對它的標簽結構和協議棧結構進行講解。
多協議標簽交換(MPLS)是一種用于快速數據包交換和路由的體系,它為網絡數據流量提供了目標、路由、轉發和交換等能力。更特殊的是,它具有管理各種不同形式通信流的機制。MPLS 獨立于第二和第三層協議,諸如 ATM 和 IP。它提供了一種方式,將 IP 地址映射為簡單的具有固定長度的標簽,用于不同的包轉發和包交換技術。它是現有路由和交換協議的接口,如 IP、ATM、幀中繼、資源預留協議(RSVP)、開放最短路徑優先(OSRF)等等。
在 MPLS 中,數據傳輸發生在標簽交換路徑(LSP)上。LSP 是每一個沿著從源端到終端的路徑上的結點的標簽序列。現今使用著一些標簽分發協議,如標簽分發協議(LDP)、RSVP 或者建于路由協議之上的一些協議,如邊界網關協議(BGP)及 OSPF。因為固定長度標簽被插入每一個包或信元的開始處,并且可被硬件用來在兩個鏈接間快速交換包,所以使數據的快速交換成為可能。
MPLS 主要設計來解決網路問題,如網路速度、可擴展性、服務質量(QoS)管理以及流量工程,同時也為下一代 IP 中樞網絡解決寬帶管理及服務請求等問題。
在這部分,我們主要關注通用 MPLS 框架。有關 LDP、CR-LDP 和 RSVP-TE 的具體內容可以參考個別文件。
MPLS協議棧結構
MPLS 標簽結構:
20 | 23 | 24 | 32 bit |
Label | Exp | S | TTL |
Label ― Label 值傳送標簽實際值。當接收到一個標簽數據包時,可以查出棧頂部的標簽值,并且系統知道:A、數據包將被轉發的下一跳;B、在轉發之前標簽棧上可能執行的操作,如返回到標簽進棧頂入口同時將一個標簽壓出棧;或返回到標簽進棧頂入口然后將一個或多個標簽推進棧。
Exp ― 試用。預留以備試用。
S ― 棧底。標簽棧中最后進入的標簽位置,該值為0,提供所有其它標簽入棧。
TTL ― 生存期字段(Time to Live),用來對生存期值進行編碼。
MPLS 結構協議組包括:
MPLS:相關信令協議,如 OSPF、BGP、ATM PNNI等。
LDP:標簽分發協議(Label Distribution Protocol)
CR-LDP:基于路由受限標簽分發協議(Constraint-Based LDP)
RSVP-TE:基于流量工程擴展的資源預留協議(resource Reservation Protocol – Traffic Engineering)
下面圖形描述了 MPLS協議棧結構:
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MPLS協議棧結構