講解MPLS協(xié)議棧結(jié)構(gòu)的基本知識
對于多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS的優(yōu)點(diǎn)我們在這里不過多介紹了。這次主要介紹一下MPLS協(xié)議棧結(jié)構(gòu)。那么首先還是讓我們從多協(xié)議標(biāo)簽的概念入手,然后對它的標(biāo)簽結(jié)構(gòu)和協(xié)議棧結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解。
多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)是一種用于快速數(shù)據(jù)包交換和路由的體系,它為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量提供了目標(biāo)、路由、轉(zhuǎn)發(fā)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(jī)制。MPLS 獨(dú)立于第二和第三層協(xié)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(biāo)簽,用于不同的包轉(zhuǎn)發(fā)和包交換技術(shù)。它是現(xiàn)有路由和交換協(xié)議的接口,如 IP、ATM、幀中繼、資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)、開放最短路徑優(yōu)先(OSRF)等等。
在 MPLS 中,數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在標(biāo)簽交換路徑(LSP)上。LSP 是每一個(gè)沿著從源端到終端的路徑上的結(jié)點(diǎn)的標(biāo)簽序列?,F(xiàn)今使用著一些標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議,如標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LDP)、RSVP 或者建于路由協(xié)議之上的一些協(xié)議,如邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)及 OSPF。因?yàn)楣潭ㄩL度標(biāo)簽被插入每一個(gè)包或信元的開始處,并且可被硬件用來在兩個(gè)鏈接間快速交換包,所以使數(shù)據(jù)的快速交換成為可能。
MPLS 主要設(shè)計(jì)來解決網(wǎng)路問題,如網(wǎng)路速度、可擴(kuò)展性、服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理以及流量工程,同時(shí)也為下一代 IP 中樞網(wǎng)絡(luò)解決寬帶管理及服務(wù)請求等問題。
在這部分,我們主要關(guān)注通用 MPLS 框架。有關(guān) LDP、CR-LDP 和 RSVP-TE 的具體內(nèi)容可以參考個(gè)別文件。
MPLS協(xié)議棧結(jié)構(gòu)
MPLS 標(biāo)簽結(jié)構(gòu):
20 | 23 | 24 | 32 bit |
Label | Exp | S | TTL |
Label ― Label 值傳送標(biāo)簽實(shí)際值。當(dāng)接收到一個(gè)標(biāo)簽數(shù)據(jù)包時(shí),可以查出棧頂部的標(biāo)簽值,并且系統(tǒng)知道:A、數(shù)據(jù)包將被轉(zhuǎn)發(fā)的下一跳;B、在轉(zhuǎn)發(fā)之前標(biāo)簽棧上可能執(zhí)行的操作,如返回到標(biāo)簽進(jìn)棧頂入口同時(shí)將一個(gè)標(biāo)簽壓出棧;或返回到標(biāo)簽進(jìn)棧頂入口然后將一個(gè)或多個(gè)標(biāo)簽推進(jìn)棧。
Exp ― 試用。預(yù)留以備試用。
S ― 棧底。標(biāo)簽棧中最后進(jìn)入的標(biāo)簽位置,該值為0,提供所有其它標(biāo)簽入棧。
TTL ― 生存期字段(Time to Live),用來對生存期值進(jìn)行編碼。
MPLS 結(jié)構(gòu)協(xié)議組包括:
MPLS:相關(guān)信令協(xié)議,如 OSPF、BGP、ATM PNNI等。
LDP:標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(Label Distribution Protocol)
CR-LDP:基于路由受限標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(Constraint-Based LDP)
RSVP-TE:基于流量工程擴(kuò)展的資源預(yù)留協(xié)議(resource Reservation Protocol – Traffic Engineering)
下面圖形描述了 MPLS協(xié)議棧結(jié)構(gòu):
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MPLS協(xié)議棧結(jié)構(gòu)