華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程A

華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程-A華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程A2025/1/25前言基于MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)），開發(fā)此課程。本課程旨在了解MPLS技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，理解MPLS在MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage2學(xué)習(xí)指南本課程的重點(diǎn)是MPLS的技術(shù)細(xì)節(jié)和工作原理。本課程的難點(diǎn)是理解MPLS在MSTP傳輸網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage3參考資料MPLS基礎(chǔ)原理知識(shí)MPLSL2VPN原理知識(shí)數(shù)據(jù)單板開局指導(dǎo)書華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage4課程目標(biāo)學(xué)習(xí)完此課程，您應(yīng)能：了解MPLS的概念和發(fā)展由來理解MPLS的技術(shù)細(xì)節(jié)和工作原理理解MPLS在傳輸網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)際應(yīng)用華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage5內(nèi)容介紹MPLS簡介MPLS技術(shù)細(xì)節(jié)和工作原理MPLS的實(shí)際應(yīng)用華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage6MPLSMPLS——Multi-ProtocolLabelSwitchingMulti-Protocol：支持多種三層協(xié)議，如IP、IPv6、IPX等，它通常處于二層和三層之間，俗稱2.5層。Label：是一種短的、等長的、易于處理的、不包含拓?fù)湫畔?、只具有局部意義的信息內(nèi)容。Switching：MPLS報(bào)文交換和轉(zhuǎn)發(fā)是基于標(biāo)簽的。針對(duì)IP業(yè)務(wù)，IP包在進(jìn)入MPLS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，入口的路由器分析IP包的內(nèi)容并且為這些IP包選擇合適的標(biāo)簽，然后所有MPLS網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)都是依據(jù)這個(gè)簡短標(biāo)簽來作為轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)。當(dāng)該IP包最終離開MPLS網(wǎng)絡(luò)時(shí)，標(biāo)簽被出口的邊緣路由器分離。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage7起源：為了將IP與ATM結(jié)合面向無連接的控制平面面向無連接的轉(zhuǎn)發(fā)平面IP面向連接的控制平面面向連接的轉(zhuǎn)發(fā)平面ATM面向無連接的控制平面面向連接的轉(zhuǎn)發(fā)平面MPLS華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage8傳統(tǒng)IP轉(zhuǎn)發(fā)

每一跳分析IP頭，效率低QoS難于部署，而且效率低

所有路由器都要知道整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有路由分析IP頭映射到下一跳分析IP頭映射到下一跳分析IP頭映射到下一跳華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage9ATM的交換過程面向連接，有N2

問題靠鏈路層選路，基于VPI/VCI或標(biāo)簽業(yè)務(wù)質(zhì)量有保證，可保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)虛通路連接(VCC)虛通道連接(VPC)VP

交換VC

交換VC

交換NNINNIVPI=2

VCI=44VPI=1

VCI=1VPI=26

VCI=44VPI=20

VCI=30UNIUNI華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage10結(jié)合ATM與IP優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)Layer3路由--可伸縮性和靈活性Layer2交換--高可靠性和流量工程管理+XR=XRouterATMswitchMPLSRouterMPLS——多協(xié)議標(biāo)簽交換華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage11MPLS基本概念LSR：LabelSwitchRouterLER：LabelEdgeRouterLSP：LabelSwitchPathLERLERLERLERLSRLSRLSRMPLS域IPMPLSLSP華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage12MPLS基本工作過程CoreLSRIPIPL1IPL2IPL3IP傳統(tǒng)IP轉(zhuǎn)發(fā)傳統(tǒng)IP轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)邊緣LSR邊緣LSR華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage13MPLS的優(yōu)點(diǎn)以短的、固定長度的標(biāo)簽代替IP頭作為轉(zhuǎn)發(fā)依據(jù)，提高轉(zhuǎn)發(fā)速度IP與ATM更好地結(jié)合提供增值業(yè)務(wù)，同時(shí)不損害效率：VPN流量工程QOS華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage14為什么使用MPLSMPLS結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)層的靈活連接和可擴(kuò)展性，以及ATM的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)的可靠傳輸和QoS支持多種標(biāo)準(zhǔn)的路由協(xié)議，如BGP、OSPF支持多種標(biāo)簽生成協(xié)議，如LDP、RSVP支持多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，包括IPv4、IPv6、IPX等有效解決QoS問題具有標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)的高性能支持二層和三層的MPLSVPNLSP本身就是公網(wǎng)上的隧道，用MPLS來實(shí)現(xiàn)VPN有天然的優(yōu)勢(shì)，避免了L2TP、GRE等傳統(tǒng)VPN在配置和管理上的N平方問題。VPN的控制在PE上實(shí)現(xiàn)，管理和擴(kuò)展非常方便。每個(gè)VPN單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的地址空間，即VPN之間可以重用地址。方便的控制VPN各業(yè)務(wù)之間的隔離和互通。支持流量工程（TrafficEngineering）

MPLS是面向無連接的控制平面和面向連接的轉(zhuǎn)發(fā)平面。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage15問題問題1：MPLS的產(chǎn)生原因和定義？華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage16小結(jié)本節(jié)我們主要講解了：MPLS的基本概念華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage17內(nèi)容介紹MPLS簡介MPLS技術(shù)細(xì)節(jié)和工作原理MPLS的實(shí)際應(yīng)用華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage18MPLS封裝格式與標(biāo)簽MPLS包頭有32Bit（4字節(jié)），其中包括：20Bit用作標(biāo)簽（Label）3個(gè)Bit的Experimental,協(xié)議中沒有明確，通常用作CoS(ClassofService)1個(gè)Bit的S,用于標(biāo)識(shí)是否是棧底，用來做標(biāo)簽的嵌套，這樣可以使標(biāo)簽無限擴(kuò)展8個(gè)Bit的TTLMPLS包頭處于IP（3層）頭部前，2層頭部后，不同封裝類型MPLS頭部所處位置不同。其他ATM/FR中的標(biāo)簽(VPI/VCI)目前也是MPLS協(xié)議棧的一部分。L2HeaderMPLSHeaderIPHeaderDataLabelCOSSTTL01922233132bits華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage19標(biāo)簽棧理論上，標(biāo)簽?？梢詿o限嵌套，從而提供無限的業(yè)務(wù)支持能力。這是MPLS技術(shù)最大的魅力所在。L2HeaderMPLSHeaderMPLSHeaderIPHeaderData華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage20MPLS在協(xié)議棧中的位置MPLS通常是夾在二層鏈路層和三層IP包頭之間；IP包在打上MPLS包頭以后還是需要有二層的包頭封裝；ATM/FR則分別采用原來包頭的VPI/VCI，DLCI做標(biāo)簽。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage21DASAVLANTAG0x8847(0x8848廣播)LabelL3Data66424NMartinioE封裝格式DASA0x8847(0x8848廣播)EthernetData662NVC4Tunnel40x8847(0x8848廣播)EthernetData2NVC4Tunnel4MartinioP封裝格式DASAVLANTAG0x8100VLANL3Data66422NVMAN封裝格式CCC封裝格式MPLS的封裝格式華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage22相關(guān)名詞概念介紹FEC：ForwardingEquivalenceClass，F(xiàn)EC（轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類），是在轉(zhuǎn)發(fā)過程中以等價(jià)的方式處理的一組數(shù)據(jù)分組，例如目的地址前綴相同的數(shù)據(jù)分組。通常對(duì)一個(gè)FEC分配相同的標(biāo)簽。LSP：標(biāo)簽交換通道。一個(gè)FEC的數(shù)據(jù)流，在不同的節(jié)點(diǎn)被賦予確定的標(biāo)簽，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)按照這些標(biāo)簽進(jìn)行。FEC數(shù)據(jù)流所走的路徑就是LSP。LSR：LabelSwitchingRouter，LSR是MPLS的網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)，它提供標(biāo)簽交換和標(biāo)簽分發(fā)功能。LER：LabelSwitchingEdgeRouter，在MPLS的網(wǎng)絡(luò)邊緣，進(jìn)入到MPLS網(wǎng)絡(luò)的流量由LER分為不同的FEC，并為這些FEC請(qǐng)求相應(yīng)的標(biāo)簽。它提供流量分類和標(biāo)簽的映射、標(biāo)簽的移除功能華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage23LSP（LabelSwitchedPath）LSP是一條有源接口和宿接口的路徑，是面向連接的；LSP配置了Label；LSP配置了相關(guān)的操作；LSP決定了數(shù)據(jù)的出接口。LSPMPLS網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成單元是標(biāo)簽交換路由器LSR，由LSR構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)叫做MPLS域。IngressEgressMPLS邊緣路由器(LER)MPLS核心路由器(LSR)LSR華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage24LSP對(duì)數(shù)據(jù)的操作LSP定義了三種操作：Ingress：數(shù)據(jù)從用戶設(shè)備進(jìn)入了MPLS網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備，數(shù)據(jù)報(bào)文要進(jìn)行封裝。Egress：數(shù)據(jù)從MPLS網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備進(jìn)入了邊緣設(shè)備，MPLS標(biāo)簽要被剝離。Intermediate（Transit）：數(shù)據(jù)在MPLS網(wǎng)絡(luò)核心內(nèi)從一個(gè)設(shè)備進(jìn)入了另一個(gè)設(shè)備，標(biāo)簽要被交換。PEIngressIntermediateEgressPEPPPPP（Provider）端口：該端口指接入服務(wù)提供商核心網(wǎng)絡(luò)的端口；在我們?cè)O(shè)備上指接入的數(shù)據(jù)報(bào)文為MPLS封裝報(bào)文的端口。PE（ProviderEdge）端口：該端口為服務(wù)提供商的邊緣端口，對(duì)接的是用戶的設(shè)備；在這里指接入的是普通以太網(wǎng)幀，如果接入的是MPLS封裝格式的數(shù)據(jù)報(bào)文，但同時(shí)不希望對(duì)MPLS封裝進(jìn)行處理，端口也可以配置成這種屬性。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage25LSP的建立和結(jié)構(gòu)LSP的建立其實(shí)就是將FEC和標(biāo)簽進(jìn)行綁定，并將這種綁定通告LSP上相鄰LSR的過程，建立起相鄰LSR間的標(biāo)簽映射關(guān)系?？梢酝ㄟ^1、靜態(tài)標(biāo)簽配置，無通告過程2、通過標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議或其他協(xié)議建立LSP的建立是逐段進(jìn)行的。TunnelVCVC

以Martinio封裝為例，一段LSP是一個(gè)Tunnel＋VC組成的Tunnel作為隧道，VC做點(diǎn)到點(diǎn)連接LSP結(jié)構(gòu)華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage26LSP的轉(zhuǎn)發(fā)過程1、進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的分組根據(jù)其特征劃分成轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類FEC。一般根據(jù)IP地址前綴或者主機(jī)地址來劃分FEC。這些具有相同F(xiàn)EC分組在MPLS區(qū)域中將經(jīng)過相同的路徑（即LSP）。LER對(duì)到來的FEC分組分配一個(gè)短而定長的標(biāo)簽，然后從相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去。2、在LSP沿途的LSR上都已建立了輸入/輸出標(biāo)簽的映射表。對(duì)于接收到的標(biāo)簽分組，LSR只需根據(jù)標(biāo)簽從表中找到相應(yīng)的NHLFE，并用新的標(biāo)簽來替換原來的標(biāo)簽，然后對(duì)標(biāo)簽分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。3、在MPLS域的出口，標(biāo)簽被剝離，還原稱標(biāo)準(zhǔn)的IP報(bào)文。MPLS在網(wǎng)絡(luò)入口處指定特定分組的FEC，后續(xù)路由器只需簡單的轉(zhuǎn)發(fā)即可，較常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)而言要簡單的多，從而提高了轉(zhuǎn)發(fā)速度。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage27靜態(tài)標(biāo)簽構(gòu)成的LSP舉例PETunnelVCP1324323403DataALSRLSPDataBPort1Port2Port3PTunnelVCPTunnelVC1324232413403340PTunnelVCPE13402PTunnelVCPTunnelVC1324232413402340PTunnelVCPE13242Port1Port2Port1Port1Port1Port2Port2Port2Port3DataADataBLER華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage28通過MPLS信令建立LSPLDP（LabelDistributionProtocol）協(xié)議是MPLS協(xié)議中專門用來實(shí)現(xiàn)標(biāo)簽分發(fā)的協(xié)議。LDP要利用路由轉(zhuǎn)發(fā)表中信息來確定如何進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，而路由轉(zhuǎn)發(fā)表中的信息一般是通過IGP、BGP等路由協(xié)議收集的。但是LDP并不直接和各種路由協(xié)議有關(guān)聯(lián)，只是間接使用路由信息。LDP并不是唯一的標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議。對(duì)BGP、RSVP等已有協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展也可以支持MPLS標(biāo)簽的分發(fā)。MPLS的一些應(yīng)用也需要對(duì)某些路由協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展。例如，基于MPLS的VPN應(yīng)用就需要對(duì)BGP協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展，基于MPLS的流量工程需要對(duì)OSPF或IS-IS協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展。華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage29問題問題1：MPLS的包頭結(jié)構(gòu)，Label取值的最大范圍是多多少？問題2：LSP的操作有哪些？華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage30小結(jié)本節(jié)我們主要講解了：MPLS的封裝結(jié)構(gòu)MPLS相關(guān)概念介紹LSP的概念和LSP的建立和轉(zhuǎn)發(fā)華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage31內(nèi)容介紹MPLS簡介MPLS技術(shù)細(xì)節(jié)和工作原理MPLS的實(shí)際應(yīng)用華為MPLS基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)教程APage32點(diǎn)到點(diǎn)的虛擬共享專線業(yè)務(wù)VLAN88VLAN88VLAN88VLAN88TunnelVCVCVCTRUNKMACVCTRUNKMAC點(diǎn)到點(diǎn)的虛擬共享專線，可以通過Port或者Port+VLAN的方式來對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)封裝標(biāo)簽，從而達(dá)到對(duì)帶寬虛擬共享的目的。Port1Port2Port1Port2上圖中，兩個(gè)站點(diǎn)間的VCTRUN