傳統(tǒng)的IP路由方式
1.進程轉(zhuǎn)發(fā)
每個數(shù)據(jù)包都要經(jīng)過完整的路由表查找
2.快速轉(zhuǎn)發(fā)——cache驅(qū)動，第一個數(shù)據(jù)包會形成cache，cache內(nèi)存放目的地址，出接口，真實下一跳，二層封裝信息
第二次轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)先查詢cache，
show ip cache verbose //查看cache表信息
clear ip cache ? //清理cache表
int f1/0
no ip route-cache //關閉快速轉(zhuǎn)發(fā)
CISCO 低版本默認轉(zhuǎn)發(fā)方式，新版本已廢棄-對負載均衡支持的不好
——
3.CEF——拓撲驅(qū)動
-由FIB（轉(zhuǎn)發(fā)信息庫）和Adjacency Table（鄰接表）組成
FIB，目的地址/出接口/真實下一跳/指針（指向Adjacency Table）
Adjacency Table，二層封裝信息
show ip cef //查看FIB表

-
傳統(tǒng)IP路由方式缺陷（OC-192 10G鏈路，OC-48 2.5G鏈路）
1.路由協(xié)議用于分發(fā)三層路由信息
2.基于目的地址進行轉(zhuǎn)發(fā)
3.
缺陷：
1.世界上路由條目比較多，因此消耗資源比較多
2.基于幀中繼鏈路會產(chǎn)生次優(yōu)路徑
3.流量工程：
a.兩個大站點間，通常僅會使用主鏈路
b.基于目的的轉(zhuǎn)發(fā)方式不提供任何的非等價負載均衡的方法
c.PBR可以讓路由器基于其他參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，但不具備擴展性

MPLS與傳統(tǒng)方式對比
1.MPLS基于標簽轉(zhuǎn)發(fā)
2.Label的功能與傳統(tǒng)的IP路由中的目的地址一樣
3.Label還能用于一些其他的功能，比如QOS
4.MPLS是為了支持其他協(xié)議數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)

MPLS域三個動作：
——impose，壓標簽
——swap，交換標簽
——pop，彈出標簽

只有邊界路由器需要進行路由查找
核心路由器做基于標簽的簡單的查找和交換

MPLS需要的條件
——二層設備需要運行相關的路由協(xié)議
——不在要手工建立虛電路
——MPLS提供一個虛擬的全互聯(lián)拓撲

流量工程的比較
——流量轉(zhuǎn)發(fā)可以基于其他參數(shù)（QOS，源或其他參數(shù)）
——可以分廠簡便的做到非等價負載均衡

MPLS的基本框架
MPLS包含兩個平面：
——控制平面
-運行路由協(xié)議，分發(fā)拓撲信息，構(gòu)建路由表
-運行標簽分發(fā)協(xié)議，來分配、分發(fā)、保留標簽，構(gòu)建標簽信息庫（LIB）---如TDP標簽分發(fā)協(xié)議/LDP標簽分發(fā)協(xié)議/RSVP資源預留協(xié)議/MBGP
注：TDP思科私有，新版本都是LDP（默認）
1.MPLS IP Unicast （TDP/LDP）2.MPLS/××× （MBGP）3.MPLS TE（RSVP）
——數(shù)據(jù)平面
-IP包基于FIB（轉(zhuǎn)發(fā)信息庫）進行轉(zhuǎn)發(fā)
-標簽包基于LFIB（標簽轉(zhuǎn)發(fā)信息庫）進行轉(zhuǎn)發(fā)

TDP/LDP：
-向激活TDP/LDP對端的接口發(fā)送hello包，匹配hello包中的幾個字段，如果可以匹配將對端接口放入自己的第一張鄰居表
-向鄰居發(fā)送本路由發(fā)松的標簽
-從各個鄰居收來的標簽放入自己的第二張表LIB
-將計算出的最優(yōu)的標簽放入本地路由器的FLIB

激活MPLS
int f2/1
mpls ip
mpls label protocol ldp
mpls ldp router-id XX force

show mpls ldp discovery //查看ldp發(fā)現(xiàn)包信息
show mpls ldp neighbour . //查看ldp鄰居

建鄰居過程：
-發(fā)現(xiàn)
發(fā)送udp 的hello包，間隔5s，hold時間15s
如果mpls鄰居無法建立，首先用本端機器ping對端transport IP address是否可以ping通，中間鏈路是否有acl等的限制
一般大的IP地址產(chǎn)生大的隨機端口訪問小的IP地址
同一個AS內(nèi)一般mpls鄰居都是lookback接口
不同AS使用直連接口建立鄰居
在接口下：
mpls ldp discovery transport-address interface/x.x.x.x

組播發(fā)送通告
LDP目的：224.0.0.2 端口：udp 646
TDP目的：224.0.0.2 端口：udp 711

-建立

mpls為FIB中每一條單獨分配標簽
show mpls ldp bindings
show mpls ip bindings
lsr：標簽分配路由器
in label 本設備分配
out label 其它設備分配
標簽分配：4bytes（20bits描述）2^20
默認標簽范圍：16-100000/0-15保留
可以手動設定label范圍，
mpls label range xxx-xxx
show mpls forwarding-table 用來show LFIB表
mpls的LFIB表選擇規(guī)則
-將本地分配標簽和下一跳分配標簽，放入LFIB表
forwarding table 中包含如下字段
Local label outgoing label Prefix byte switch outgoing interface next hop

MPLS Labels
-MPLS可以用于任何地方，物理層介質(zhì)，二層協(xié)議
-標簽32bits
LABEL（20bits） EXP（3bits） S（1bit） TTL（8bits）
20bits label --- 代表標簽范圍
3bits 實驗位 --- 用于做QOS
1bit 棧底位 --- 用于表示緊跟著標簽的下一個頭部是另外一個標簽，還是IP包
8bits的TTL位 --- 用于防環(huán)

幀模式的MPLS
Frame Header IP Header Payload
Type:
/0x0800（IP包） ——交給FIB處理
/0x8847（單播Label包）——交給LFIB處理（HDLC）
/0x8848（組播Label包）
/0x0281（PPP單播Label包）
優(yōu)勢：
——應用方面比較多

MPLS Labels：標簽堆棧
——二層幀頭的type字段（以太二層=0x8847）表示單播的標簽包
——棧底位：用于緊跟著標簽的下一個頭部是另外一個標簽（0），還是IP包（1）
——每個路由器收到標簽包以后只對頂層標簽進行操作
——pop/impose
Label Switch Routers：標簽交換路由器
LSR：MPLS域內(nèi)的核心設備，主要執(zhí)行標簽交換
Edge LSR：MPLS域的邊界設備
-將IP包轉(zhuǎn)發(fā)進入MPLS域：壓標簽（impose）
-將MPLS域內(nèi)傳來的報文轉(zhuǎn)發(fā)到MPLS域外（pop）
untag (pop 1 ,ip)
untagged LFIB——>FIB——>adj

MPLS應用介紹
unicast IP routing Multicast IP Routing MPLS Traffic Engineering Quality of Service MPLS ×××
Any IGP OSPF or IS-IS Any IGP Any IGP

Unicast IP Routing Unicast IP Routing Unicast IP Routing Unicast IP Routing Unicast IP Routing
Table Table Table Table Table
LDP/TDP PIM Version 2（現(xiàn)在不是如此做） LDP（已經(jīng)廢棄）/RSVP LDP / TDP LDP / MBGP

幀模式的MPLS
FEC（轉(zhuǎn)發(fā)等價類）
——擁有相同標簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑的一組數(shù)據(jù)包的集合
——在MPLS單播IP轉(zhuǎn)發(fā)中，FEC=路由
LSP（標簽交換路徑）
——標簽包從上游到下游經(jīng)過的一組路由器的集合
——在MPLS單播IP轉(zhuǎn)發(fā)中，LSP基于路由協(xié)議，所以是單向的
——LSP也可以和路由協(xié)議選擇的路徑不一致（MPLS流量工程）
PHP（次末跳彈出）
——PHP--次末跳彈出，主要用于優(yōu)化幀模式的MPLS的轉(zhuǎn)發(fā)性能（只需要進行一次查找）

imp-null: 在LDP中：3 在TDP：1 每個路由器為自己的直連路由分配imp-null

幀模式MPLS的標簽分配/分發(fā)/保留
步驟：
-運行路由協(xié)議，分發(fā)拓撲信息，構(gòu)建路由表
-每個LSR為FIB表中每條路由分配一個標簽
-LSR將自己分配的標簽分發(fā)給鄰居
-每個LSR構(gòu)建自己的信息庫（LIB/LFIB/FIB）
幀模式MPLS標簽分配方式-----獨立分配
1.本路由器滿足標簽分配條件，就可以獨立分配標簽
-cef（FIB）
-接口啟用LDP/TDP協(xié)議或者進程（ospf/isis）下配置
2.默認情況下為FIB表中每條路由都分配一個標簽（可以手工控制）
3.標簽本地有效
幀模式MPLS標簽分發(fā)---自主分發(fā)
1.LSR不需要鄰居請求就可以自主的將自己分配的標簽分發(fā)給鄰居
2.默認情況下將自己分配的所有標簽都發(fā)送給所有鄰居
3.基于平臺的標簽分發(fā)方式---優(yōu)點：快，數(shù)據(jù)庫小；缺點：不安全
MPLS中advertise-labels一旦匹配不會執(zhí)行后續(xù)的動作:
mpls ldp advertise-labels
控制r1只能收到4，5，6，7的MPLS標簽，R3能收到所有的標簽
mpls ldp advertise-labels for 1 to 2（1列表中匹配的條目發(fā)送給2列表中匹配的鄰居）
access-list 1 deny 4.4.4.0
access-list 1 deny 5.5.5.0
access-list 1 deny 6.6.6.0
access-list 1 deny 7.7.7.0
access-list 1 permit any
access-list 2 deny 1.1.1.1
access-list 2 permit any
mpls ldp advertise-labels
4,5,6,7會向MPLS域中所有路由器發(fā)送label
除4，5，6，7其它路由會向1意外事件所有路由器發(fā)送label
幀模式的MPLS標簽保留——自由保留
除了保留本路由器和下一跳分配的標簽外，其它路由器分配的標簽也要保留
自由保留——優(yōu)點：網(wǎng)絡收斂時速度快，缺點：數(shù)據(jù)庫比較大
幀模式的MPLS的問題
——幀模式的MPLS的核心網(wǎng)絡中出現(xiàn)untagged或者no label表示有問題，可能有以下原因：
-LDP鄰居關系的建立
-協(xié)議不匹配
-協(xié)議激活（接口、進程、全局）
-數(shù)據(jù)包被過濾（UDP/TDP）
-傳輸?shù)刂凡豢蛇_
-標簽的分配
-CEF
-標簽范圍
-有選擇性的標簽分配
-標簽的分發(fā)
-有選擇性的標簽分發(fā)
幀模式MPLS的基本feature
1.loop detection——環(huán)路檢測
2.MPLS MTU
3.在OSPF環(huán)境中部署MPLS
4.在BGP環(huán)境中部署MPLS

Loop Detection
1.LDP依靠IGP的防環(huán)機制來防止路徑的環(huán)路
2.

路由器默認激活TTL傳輸功能
在MPLS域的入口：將IP頭部的TTL值拷貝到標簽頭部
在MPLS域的出口：將標簽頭部的TTL值拷貝回IP頭部（當標簽頭部TTL值小于IP頭部的TTL值）
icmp向源節(jié)點報告關于向目的地址傳輸IP數(shù)據(jù)包的錯誤和信息
端口從33434開始
debug ip packet 101 detail
debug mpls packet
MPLS 域內(nèi)traceroute工作原理
當MPLS域內(nèi)工作，發(fā)現(xiàn)TTL值減為0，不會直接返回給源，而是發(fā)送給MPLS域外第一臺設備再返回給源
1.impose 在FIB表中執(zhí)行
2.swap 在LFIB表中執(zhí)行
3.pop 在LFIB表中執(zhí)行，將頂層標簽彈出，進行一次查找直接往后發(fā)
4.no label 只查LFIB，將標簽彈掉，剩余IP包，不查表繼續(xù)向后發(fā)
Mpls ip ttl-expiration pop 1 //修改mpls的默認操作，當ttl值減為0時需要彈掉標簽才能看到源地址，彈掉標簽數(shù)小于等于設定的數(shù)值可以直接返回給源，如果大于設定的值則按照MPLS默認操作執(zhí)行（發(fā)送給MPLS域外第一臺設備再返回給源）

TTL和
禁止TTL傳輸功能
——TTL傳輸可以被禁止
——在MPLS域的入口，將標簽頭部的TTL值設置為255
——在MPLS域的出口，假如標簽頭部的TTL大于IP頭部的TTL值，則不會將標簽頭部的TTL值拷貝到IP頭部
——禁止TTL傳輸功能可以隱藏MPLS域的核心路由器
——traceroute不會顯示核心路由器
no mpls ip propagate-ttl
在所有MPLS域的邊界設備上敲
no mpls ip propagate-ttl forwarded //隱藏域內(nèi)設備IP地址

MPLS-MTU——
上層是下層的負載
下層為上層服務
二層MTU——不包括二層幀頭在內(nèi)，二層為三層準備的空間大小
Show interface X/X
以太口/部分板卡g口無法修改二層MTU
三層MTU——包含三層IP報頭在內(nèi)，整個三層報文大小
Show ip interface X/X
三層MTU大小受限于二層MTU
ip mtu ？
mpls mtu override XX
mpls mtu XX （bytes）（建議1524）告訴路由器可以接受Label+IP包小于等于1524bytes的報文
show mpls forwarding-table labels xx detail
交換機配置默認只能支持1500
需要配置
system mtu xx //影響所有接口，需要重啟才能生效
show system mtu
可以把MPLS域外的mtu值減小

在ospf環(huán)境部署MPLS
——在OSPF環(huán)境中部署MPLS
-環(huán)回口建議配置為/32主機路由
——在BGP環(huán)境中部署MPLS
-核心路由器可以不運行BGP，執(zhí)行標簽查找（具有擴展性）
-為BGP路由的下一跳分配標簽

轉(zhuǎn)載于:https://blog.51cto.com/13620507/2359895

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的MPLS笔记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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