目錄

MPLS ---?多協議標簽交換

包交換

影響包交換效率的因素

標簽交換

包交換的優化過程?

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MPLS ---?多協議標簽交換

包交換

數據組成數據包，在網絡中的各個節點傳遞，最終到達目標?---路由轉發的過程

影響包交換效率的因素

????????1，查兩張表 ---?路由表和ARP緩存表

????????2，路由表的匹配原則 ---?最長匹配原則

????????3，遞歸查找

???????4，IP包頭可邊長 ---??則只能通過軟件進行處理

標簽交換

????????在二層封裝和三層封裝之間，添加一個和路由條目存在映射關系的標簽，之后，維護一張記錄對應關系和轉發接口的表，之后，攜帶標簽的數據來到設備上，將先看到標簽，之后基于維護的表進行轉發，而不再看三層發IP數據。---?因為標簽本身短小且定長，所有，轉發效率會高于包交換。 ---?但是，由于標簽交換過程需要由壓入標簽和彈出標簽的動作，所以，整體對包交換效率的提升并不明顯。

包交換的優化過程?

????????1，進程交換：最早期的包交換 ---?就是每個數據包來到設備都需要去基于目標IP查看路由表及ARP緩存表來進行轉發。

????????2，快速包交換：基于流的包交換 ---?一次路由多次交換 --- 只有第一個數據包需要執行包交換的過程

? ? ? ?3，思科的特快交換（Cisco Express Forwading）--- CEF ---?對路由表和ARP緩存表中的內容進行預讀取（路由表中需要遞歸查找的先遞歸好）記錄在CEF表中。并且這個CEF表可以支持硬件處理。

????????雖然CEF是思科的私有技術，但是，各個廠商結合原理也都開發出了自己的特快交換技術。華為設備在進行數據轉發時，就查看的不是路由表，而是FIB表（轉發信息數據庫），該表支持硬件處理轉發。

????????mpls其實就是和包交換結合共同發展的標簽交換技術。 ---?因為標簽生成需要識別三層協議，而MPLS稱為多協議標簽交換，因為他可以識別和兼容多種三層協議。

????????MPLS主要應用的領域：

????????????????1，用來解決BGP的路由黑洞

????????????????2，MPLS VPN

????????????????3，MPLS TE ---?流量工程 ---?可以簡單理解為控制流量轉發的路徑。

????????所有運行MPLS設備組成的網絡，我們可以稱為是一個MPLS域。域中所有運行MPLS的設備都可以被稱為LSR（標簽交換路由器）。

????????這個標簽是每臺路由器基于自己路由表中的路由條目生成的，是路由器的個人行為。

????????在MPLS中，我們把具有相同特征的數據報成為FEC ---?等價轉發類 ---?（簡單理解為匹配到同一條路由條目的所有數據報文都屬于同一個FEC）。一個FEC分配一個標簽。?

????????LIB表 ---?標簽信息表

????????LFIB表 ---?標簽信息轉發表 ---?LIB表和FIB表結合的產物 --- 主要記錄的就是標簽編號和出接口及下一跳的對應關系。

????????在整個過程中，所有MPLS域中的LSR除了自己針對某個FEC生成的標簽外還需要獲取其他LSR對相同FEC分配的標簽。

包交換

????????控制層面：路由協議的數據流的流動方向，目的是為了獲取未知網段的路由信息，生成路由表。

????????數據層面：基于設備已完善的路由表（FIB），來轉發具體的數據到達目標網段。其方向正好和控制層面相反。

標簽交換

? ? ? ? 控制層面：基于FEC分配標簽，并且獲取其他LSR對相同FEC分配的標簽。記錄在本地LIB表中，再結合FIB表生成LFIB表。（控制層面的功能可以通過靜態手工配置來完成，也可以通過動態協議來完成 ---?LDP協議：標簽分發協議。）

? ? ? ? 數據層面：設備基于LFIB表，根據標簽進行轉發。

結合上面的圖來分析：

????????R1這臺設備為進入MPLS域中的數據壓入標簽，所以，這樣的設備我們稱為 --- 入站LSR（Ingress LSR）

????????在這個過程中，R2完成了一次標簽的置換動作，這樣的LSR我們稱為 ---?中轉LSR（transit LSR）

????????R4是MPLS域的一個邊界，完成的是標簽的彈出動作，這樣的LSR我們稱為 ---?出站LSR（egress LSR）

????????整個數據層面數據流動的路徑為R1 - R2 -?R3 - R4，我們把這條路徑稱為LSP ---?標簽交換路徑

????????一般一個FEC會對應一條LSP 。特別注意，LSP是分方向的，如果需要實現數據的雙向互通，則必須搭建兩個方向的LSP才行。LSP的搭建方法 --- 靜態，動態LDP

LABEL --- 20位 --- 取值范圍為0 ~ 2 的20次方。我們把標簽的取值范圍稱為標簽空間，每臺設備的標簽空間是獨立了。

? ? ? ? 0 ~15 ---?特殊標簽值，我們在分配時一般不用這些標簽，因為他們具有特殊含義

????????16 ~?1023 ---?一般用于靜態LSP搭建使用

????????1023 ~?2 的20次方 ---?LDP等可以動態分配標簽的協議使用的標簽號的范圍

EXP ---?占3位 ---?主要做策略用的。一般情況下為 000 ，可以理解為優先級，數值越大，優先級越高，可以優先轉發。

S ---?占1位 ---?棧底位 ---?我們把標簽頭部組成有序序列稱為標簽棧 ---?該位為1，則代表是最后一個標簽，為0，則代表還有后續標簽需要處理。

TTL --- 占8位 ---? 相當于講TTL值換了個位置進行計數，作用和目的都是一樣的。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的HCIP(华为高级网络安全工程师)(第十四天)(MPLS协议1)的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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