基于IP的多协议标记交换技术PPT格式课件下载.ppt

1、X.25、ATM、帧中继和其它所有、帧中继和其它所有具有虚电路子具有虚电路子网的网络网的网络也都在每个分组中放上一个也都在每个分组中放上一个标记标记（即（即虚电路标虚电路标识符识符），在一个表中查找标记，并且基于表登记项做路），在一个表中查找标记，并且基于表登记项做路由选择。尽管在因特网团体中的许多人对面向连接的联由选择。尽管在因特网团体中的许多人对面向连接的联网方式有强烈的反感，现在的思想看起来又回到过去了。网方式有强烈的反感，现在的思想看起来又回到过去了。今天是要提供快速的路由选择和服务质量。然而今天是要提供快速的路由选择和服务质量。然而因特网因特网建立路由的方式跟面向连接的网络所采用的方

2、式有本质建立路由的方式跟面向连接的网络所采用的方式有本质的区别的区别，因此该技术肯定不是传统的线路交换。，因此该技术肯定不是传统的线路交换。4中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.30第第5单元单元 基于基于IP的多协议标记交换技术的多协议标记交换技术l有许多人试图对路由（有许多人试图对路由（routing）和交换（）和交换（switching）加以区别。加以区别。路由是在一个表中查找目的地址以确定把分路由是在一个表中查找目的地址以确定把分组在哪儿发送的过程组在哪儿发送的过程。与此相对照，。与此相对照，交换则使用取自分交换则使用取自分组的一个标记作为对转发表的一个索引组的一个标记作为

3、对转发表的一个索引。当然，这个定。当然，这个定义只能被当作一个参考，远非被普遍认同的标准定义。义只能被当作一个参考，远非被普遍认同的标准定义。l上述新的交换思想曾经被赋予各种各样的名称，包括标上述新的交换思想曾经被赋予各种各样的名称，包括标记交换（记交换（label switching）和标签交换（）和标签交换（tag switching）。最终）。最终IETF标准化了该思想，取名标准化了该思想，取名MPLS（Multi-Protocol Label Switching:多协议标记多协议标记交换交换）。）。5中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想 6中科院

4、计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想l类属类属MPLS头有头有4个域个域，其中最重要的是，其中最重要的是标记域标记域，它包，它包含索引。含索引。QoS域域表示服务类别。表示服务类别。S域域跟在等级式网络中跟在等级式网络中堆叠多重的标记有关。堆叠多重的标记有关。TTL（存活时间）域（存活时间）域用以限制分用以限制分组在网络中经过的跳段数，当它的值是组在网络中经过的跳段数，当它的值是0时，分组将被时，分组将被丢弃。这一特征可以防止路由选择在不稳定的情况下的丢弃。这一特征可以防止路由选择在不稳定的情况下的无限循环。无限循环。l因为因为MPLS头不是网络层分组的部分，

5、也不是数据链路头不是网络层分组的部分，也不是数据链路层帧的部分，所以它在很大程度上是独立于这两个层次层帧的部分，所以它在很大程度上是独立于这两个层次的。这一特征意味着，可以建立一个的。这一特征意味着，可以建立一个MPLS交换机交换机，它，它既能够转发既能够转发IP分组，也能够转发分组，也能够转发ATM信元，输入的是哪信元，输入的是哪种种PDU,就转发哪种就转发哪种PDU。这一特征也正是在。这一特征也正是在MPLS名名称中称中“多协议多协议”的来源的来源。7中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想l当一个经过当一个经过MPLS增强的分组（或信元）到达一个配置增

6、强的分组（或信元）到达一个配置了了MPLS的路由器时，的路由器时，标记被用作一个索引标记被用作一个索引，查询一个，查询一个表，确定将要使用的出口线路和将要使用的新标记。在表，确定将要使用的出口线路和将要使用的新标记。在所有的虚电路子网中都使用这种所有的虚电路子网中都使用这种标记替换标记替换（label swapping），因为），因为标记仅具有本地意义标记仅具有本地意义。两个不同的。两个不同的路由器可以在两条线路上向另一个路由器送入两个具有路由器可以在两条线路上向另一个路由器送入两个具有相同标记的不相关的分组，并且后者会在它的同一输出相同标记的不相关的分组，并且后者会在它的同一输出线路上把这两

7、个分组继续向着目的地的方向上转发。为线路上把这两个分组继续向着目的地的方向上转发。为了在另一端可被区别，了在另一端可被区别，标记在每一跳段都必须更新标记在每一跳段都必须更新。就就这一点而言，这一点而言，MPLS采用了跟虚电路交换相同的技术采用了跟虚电路交换相同的技术。8中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想lMPLS跟传统虚电路的一个差别是聚合的层次跟传统虚电路的一个差别是聚合的层次。对于通过子网的。对于通过子网的每每个流个流肯定可以都有其自己的一组标记。然而，更普遍的做法是组合肯定可以都有其自己的一组标记。然而，更普遍的做法是组合终止于一个特别的路由器或

8、终止于一个特别的路由器或LAN的的多个流多个流，并且对它们使用单个标，并且对它们使用单个标记。组合在单个标记下的多个流被称作是属于同一个记。组合在单个标记下的多个流被称作是属于同一个FEC（Forwarding Equivalence Class：转发等价类转发等价类）。这个类）。这个类别不仅涵盖分组传输的通路，而且也涵盖它们的服务类型别不仅涵盖分组传输的通路，而且也涵盖它们的服务类型（在区分在区分服务的意义上服务的意义上），因为从转发的角度上看，它们被同样对待。，因为从转发的角度上看，它们被同样对待。l在在传统的虚电路传统的虚电路路由选择中，不可能把具有不同终点的多个不同的路由选择中，不可能

9、把具有不同终点的多个不同的通路组合进同样的虚电路通路组合进同样的虚电路（连接连接）标识符，因为那样做在最终目的地标识符，因为那样做在最终目的地处将无法对它们加以区分。处将无法对它们加以区分。对于对于MPLS分组，除了有分组，除了有MPLS标记外，标记外，也包含最终目的地的也包含最终目的地的IP地址地址，因此在标记路由的端点可以去除，因此在标记路由的端点可以去除MPLS标记头，接着使用网络层目的地址继续进行向前转发分组的标记头，接着使用网络层目的地址继续进行向前转发分组的操作。操作。9中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想l在在MPLS和传统的虚电路设计之间

10、的一个重要不和传统的虚电路设计之间的一个重要不同点是建立转发表的方式。同点是建立转发表的方式。在传统的虚电路网络在传统的虚电路网络中，当一个用户要建立一条连接时，他首先向网中，当一个用户要建立一条连接时，他首先向网络发送一个络发送一个setup（建立建立）分组，确定通路，并产生分组，确定通路，并产生转发表登录项。转发表登录项。MPLS则不是以这种方式工作，则不是以这种方式工作，对于每一条连接，它都没有对于每一条连接，它都没有setup阶段阶段，因为那，因为那样做对现有因特网软件的改变就太大了。样做对现有因特网软件的改变就太大了。l取而代之的有两种建立转发表登录项的方法取而代之的有两种建立转发表

11、登录项的方法:数据数据驱动的方法和控制驱动的方法驱动的方法和控制驱动的方法。10中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想l在在数据驱动数据驱动的方法的方法中，当一个分组进入网络时，接收它的中，当一个分组进入网络时，接收它的第一个路由器第一个路由器联系分组必须前往的下一个处于下游的路由联系分组必须前往的下一个处于下游的路由器，请求它为该流产生一个标记。接着递归地使用该方法。器，请求它为该流产生一个标记。实际上，这是一种实际上，这是一种在需要时即时建立在需要时即时建立虚电路的方法。虚电路的方法。l做这种传播操作的协议应该非常小心地避免回路。这些协做这种传播操作的

12、协议应该非常小心地避免回路。这些协议通常使用一种称作议通常使用一种称作加色线加色线的技术。的技术。FEC的后向传播可以的后向传播可以比作把一根加上具有唯一性颜色的线回穿进子网。如果一比作把一根加上具有唯一性颜色的线回穿进子网。如果一个路由器看到一个已经用过的颜色，它就知道产生了回路，个路由器看到一个已经用过的颜色，它就知道产生了回路，并采用校正措施。数据驱动的方法主要用于其基础传输是并采用校正措施。数据驱动的方法主要用于其基础传输是ATM的网络，例如许多的电话系统。的网络，例如许多的电话系统。11中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想l另一种用于不是基于另

13、一种用于不是基于ATM的网络的方法叫做的网络的方法叫做控制驱动控制驱动的方的方法法。它有多个变种，其中一种的工作情况如下所述。当一。当一个路由器启动时，它检查对于哪些个路由器启动时，它检查对于哪些路由它是最后的目的地路由它是最后的目的地，例如，有哪些主机在它的例如，有哪些主机在它的LAN上。然后为这些路由建立一上。然后为这些路由建立一个或多个个或多个FEC，为每个，为每个FEC分配一个标记，并把这些标记分配一个标记，并把这些标记发送给它的邻居。这些邻居再把标记输入它们的转发表，发送给它的邻居。这些邻居再把标记输入它们的转发表，并发送新的标记给它们的邻居，直到所有相关的路由器都并发送新的标记给它

14、们的邻居，直到所有相关的路由器都得到该通路。在建立通路时还可以得到该通路。在建立通路时还可以预留资源预留资源，以保证适当，以保证适当的服务质量。的服务质量。12中科院计算所 授课教师：鲁士文 2005.11.305.1 基本思想基本思想lMPLS可以在多个层次上运行可以在多个层次上运行。在最高层，每个承载网。在最高层，每个承载网络可以被看成是一种元路由器（络可以被看成是一种元路由器（边界边界），有一条通过该），有一条通过该元路由器从源到目的地的通路。这个通路可以使用元路由器从源到目的地的通路。这个通路可以使用MPLS。然而，在每个承载网络内部也可以使用。然而，在每个承载网络内部也可以使用MPLS，导致第二层标记。事实上，导致第二层标记