北郵-大三下-現(xiàn)代交換原理-實(shí)驗(yàn)四-MPLS交換實(shí)驗(yàn)報(bào)告.docx

實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱： 現(xiàn)代交換原理與通信網(wǎng)技術(shù) 實(shí)驗(yàn)名稱： MPLS交換實(shí)驗(yàn) 班級(jí)： 09211311 學(xué)號(hào)： 姓名： schnee 指導(dǎo)教師： 實(shí)驗(yàn)四 MPLS交換實(shí)驗(yàn) 之三 MPLS編程實(shí)驗(yàn)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康陌才诺娜齻€(gè)編程實(shí)驗(yàn)主要用于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)MPLS交換中標(biāo)記請(qǐng)求、標(biāo)記分配與分發(fā)、標(biāo)記分組轉(zhuǎn)發(fā)的理解。2. 實(shí)驗(yàn)原理及設(shè)計(jì) 多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS（Multiple Protocol Labeled Switching）技術(shù)是將第二層交換和第三層路由結(jié)合起來(lái)的一種L2/L3集成數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。MPLS是一項(xiàng)面向連接的交換技術(shù)，因此有建立連接的過(guò)程。各個(gè)MPLS設(shè)備運(yùn)行 路由協(xié)議，在標(biāo)記分發(fā)協(xié)議LDP的控制下根據(jù)計(jì)算得到的路由在相鄰的路由器進(jìn)行標(biāo)記分配和分發(fā)，從而通過(guò)標(biāo)記的拼接建立起從網(wǎng)絡(luò)入口到出口的標(biāo)記交換路徑LSP。 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，入口標(biāo)記路由器LER根據(jù)數(shù)據(jù)流的屬性比如網(wǎng)絡(luò)層目的地址等將分組映射到某一轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類FEC，并為分組綁定標(biāo)記。核心標(biāo)記交換路由器LSR只需根據(jù)分組中所攜帶的標(biāo)記進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)即可。出口標(biāo)記路由器LER彈出標(biāo)記，根據(jù)分組的網(wǎng)絡(luò)層目的地址將分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳。MPLS節(jié)點(diǎn)（MPLS標(biāo)記交換路由器LSR或MPLS邊緣路由器LER）均要?jiǎng)?chuàng)建和維護(hù)傳統(tǒng)的路由表和標(biāo)記信息庫(kù)LIB。路由表記錄記錄路由信息，用于轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)層分組和標(biāo)記分發(fā)從而建立標(biāo)記交換路徑。LIB記錄了本地節(jié)點(diǎn)分配的標(biāo)記與從鄰接MPLS節(jié)點(diǎn)收到的標(biāo)記之間的映射關(guān)系，用于標(biāo)記分組的轉(zhuǎn)發(fā)。MPLS技術(shù)的核心實(shí)質(zhì)在于：（1）網(wǎng)絡(luò)中分組基于標(biāo)記的轉(zhuǎn)發(fā)（2）LDP協(xié)議控制下的進(jìn)行標(biāo)記分發(fā)從而建立標(biāo)記交換路徑LSP。實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（節(jié)點(diǎn)分布示意圖）：3. 實(shí)驗(yàn)主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 所需要的頭文件：mplsconstant.h其中的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為：/發(fā)送的請(qǐng)求信息包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct ReqTypeint iFirstNode; /請(qǐng)求信息包的源節(jié)點(diǎn)int iEndNode; /請(qǐng)求信息包的目的節(jié)點(diǎn)double ipaddress; /請(qǐng)求信息包包含的網(wǎng)絡(luò)層目的IP地址前綴（例如197.42）;/路由表表項(xiàng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct routertypedouble ipaddress; /網(wǎng)絡(luò)層目的地址前綴int nexthop; /下一跳節(jié)點(diǎn)int lasthop; /上一跳節(jié)點(diǎn)int inpoint; /入端口號(hào)int outpoint; /出端口號(hào);/標(biāo)記信息表表項(xiàng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct libtypedouble ipaddress; /網(wǎng)絡(luò)層目的地址前綴int inpoint; /入端口號(hào)int outpoint; /出端口號(hào)int inlabel; /入標(biāo)記值int outlabel; /出標(biāo)記值;/發(fā)送的標(biāo)記信息包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct LabelPackint iFirstNode; /源節(jié)點(diǎn)號(hào)int iEndNode; /目的節(jié)點(diǎn)號(hào)int labelvalue; /標(biāo)簽值;struct funcusedtypestruct libtype libinfo; /包含的標(biāo)記信息表項(xiàng)struct LabelPack labelinfo; /包含的標(biāo)記信息包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);/發(fā)送的標(biāo)記分組信息包類型struct LabelledDataPack int iFirstNode; /源節(jié)點(diǎn)號(hào)int iEndNode; /目的節(jié)點(diǎn)號(hào)struct MessageType DataInfo; /包含的標(biāo)記分組類型信息;/標(biāo)記分組類型struct MessageType double ipaddress; /網(wǎng)絡(luò)層目的地址前綴int labelvalue; /輸出標(biāo)簽值;1：標(biāo)記請(qǐng)求實(shí)驗(yàn)要求函數(shù)：extern C _declspec(dllexport) struct ReqType req_process(int idnow,struct routertype routenow)struct ReqType reqtemp;return reqtemp;參數(shù)意義：int idnow：當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)號(hào)；struct routertype routenow：當(dāng)前所指的路由表的表項(xiàng)；函數(shù)要求：根據(jù)提供的當(dāng)前節(jié)點(diǎn)號(hào)和路由表表項(xiàng)值產(chǎn)生標(biāo)記請(qǐng)求包；過(guò)程描述： 標(biāo)記請(qǐng)求包的源節(jié)點(diǎn)號(hào)由當(dāng)前節(jié)點(diǎn)號(hào)提供，目的節(jié)點(diǎn)號(hào)和ip地址前綴由當(dāng)前所指的路由表表項(xiàng)的下一跳節(jié)點(diǎn)和ip地址前綴提供；2：標(biāo)記分配與分發(fā)實(shí)驗(yàn)：extern C _declspec(dllexport) struct funcusedtype label_process(struct routertype routenow,int labelout,int idnow)struct funcusedtype tempstruct;return tempstruct;參數(shù)意義：struct routertype routenow：當(dāng)前所指的路由表表項(xiàng)；int labelout：分配的輸出標(biāo)簽號(hào)；int idnow：當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)號(hào)；函數(shù)要求： 該函數(shù)要求根據(jù)提供的路由表當(dāng)前表項(xiàng)、分配的輸出標(biāo)簽號(hào)和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)號(hào)，構(gòu)造一funcusedtype信息包。注：各節(jié)點(diǎn)的輸入標(biāo)簽可以自由選定，但必須是1-9的整數(shù)；過(guò)程描述：該funcusedtype信息包的libinfo部分可由當(dāng)前的路由表表項(xiàng)、當(dāng)前分配的標(biāo)簽號(hào)的有關(guān)部分構(gòu)成；labelinfo部分由當(dāng)前節(jié)點(diǎn)號(hào)和當(dāng)前的路由表表項(xiàng)的有關(guān)部分構(gòu)成； 3標(biāo)記分組轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)驗(yàn)extern C _declspec(dllexport) struct LabelledDataPack pack_process(struct routertype routenow,struct libtype libnow,int idnow)struct LabelledDataPack packtemp;return packtemp;參數(shù)意義：struct routertype routenow：當(dāng)前所指的路由表表項(xiàng)；struct libtype libnow：當(dāng)前的標(biāo)簽信息表表項(xiàng)；int idnow：當(dāng)前的節(jié)點(diǎn)號(hào)；函數(shù)要求: 該函數(shù)要求根據(jù)提供的路由表表項(xiàng)、標(biāo)簽信息表表項(xiàng)和當(dāng)前節(jié)點(diǎn)號(hào)，構(gòu)造出一個(gè)標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息包。過(guò)程描述： 該標(biāo)簽信息包的源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、IP地址前綴和標(biāo)簽值均可由當(dāng)前節(jié)點(diǎn)號(hào)、路由表表項(xiàng)和標(biāo)簽信息表表項(xiàng)構(gòu)成；4. 實(shí)驗(yàn)效果檢驗(yàn)運(yùn)行程序，觀察一路上的包的信息，看是否連接建立成功，是否能順利開(kāi)始數(shù)據(jù)傳輸。5. 實(shí)驗(yàn)代碼實(shí)驗(yàn)一：#include mplsconstant.h extern C _declspec(dllexport) struct ReqType req_process(int idnow,struct routertype routenow)struct ReqType reqtemp;reqtemp.iFirstNode=idnow; reqtemp.iEndNode=routenow.nexthop; reqtemp.ipaddress=routenow.ipaddress; return reqtemp;實(shí)驗(yàn)二：#include mplsconstant.h extern C _declspec(dllexport) struct funcusedtype label_process(struct routertype routenow,int labelout,int idnow)struct funcusedtype tempstruct;tempstruct.libinfo.ipaddress=routenow.ipaddress;tempstruct.libinfo.inpoint=routenow.inpoint;tempstruct.libinfo.outpoint=routenow.outpoint;tempstruct.libinfo.inlabel=7;tempstruct.libinfo.outlabel=labelout;tempstruct.labelinfo.iFirstNode=idnow;tempstruct.labelinfo.iEndNode=routenow.lasthop;tempstruct.labelinfo.labelvalue=tempstruct.libinfo.inlabel; return tempstruct;實(shí)驗(yàn)三：#include mplsconstant.h extern C _declspec(dllexport) struct LabelledDataPack pack_process(struct routertype routenow,struct libtype libnow,int idnow)struct LabelledDataPack packtemp;packtemp.iFirstNode=idnow; packtemp.iEndNode=routenow.nexthop;packtemp.DataInfo.ipaddress=routenow.ipaddress;packtemp.DataInfo.labelvalue=libnow.outlabel; return packtemp;6. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)后，我們可以看到MPLS的三個(gè)過(guò)程。一是發(fā)送請(qǐng)求標(biāo)記的信息包，從實(shí)驗(yàn)軟件上我們看到包的內(nèi)容都是REQ+194.27。從源主機(jī)的邊緣路由器一直到目的主機(jī)的邊緣路由器。二是從目的主機(jī)的邊緣路由器返回一個(gè)分配的標(biāo)記信息包。其中邊緣路由器不會(huì)使用這個(gè)程序，比如我們?cè)O(shè)標(biāo)記為7，則兩個(gè)邊緣路由器及兩個(gè)普通路由器的出入標(biāo)記為。（1，-）（7，1）（7，7）（7，-），第一個(gè)為in，第二個(gè)為o