MPLS基础知识的快速入门

当你向上移动网络阶梯时，你可能会遇到进入MPLS世界的机会。当你意识到MPLS与你目前处理的IP世界有很大不同时。但事实是，如果你了解经常使用的MPLS术语的含义以及它们的作用，MPLS就会比看起来容易得多。因此，如果你是MPLS的新手并且一直试图找出一些MPLS基础知识，请继续阅读。
MPLS基础知识
基于IP的转发
在基于IP的转发中，接收数据包的每个路由器在其路由表中查找下一跳IP地址，然后将数据包转发到下一个路由器，直到它到达目的地。这种方法存在一些局限性，例如缺乏可扩展性，需要昂贵的ASIC来执行IP路由查找，缺乏对流量工程的支持，无法支持多服务网络，以及与运行Layer的骨干网络的不良集成。
MPLS或多协议标签交换
这是一种交换技术，使用标签而不是IP地址将数据从一个源转发到目的地。通过标签交换，只有第一个设备进行路由查找，并识别目标和从源到目的地的路径。然后，路由器根据此信息应用标签，然后路由器沿路径使用该标签将流量路由到目的地，而无需任何IP查找。到达目的地后，标签将被删除，并使用IP路由传送数据包。MPLS允许实施流量工程，因为路径是预先确定的，并且可以在第2层骨干网以及IP路由网络中工作。
转发等价类（FEC）
FEC是具有类似特征的一组分组，它们以相同的方式在相同的路径上转发并具有相同的转发处理。
标签边缘路由器（LER）
这是MPLS进程启动的路由器。LER是一种在MPLS网络边缘运行的路由器，是MPLS网络的入口和出口点。LER确定路径，根据要采用的路径将MPLS标签推送到传入的数据包，并将数据包封装在下面定义的MPLS标签交换路径（LSP）内。
当LER是LSP末尾的最终路由器并且是MPLS网络的出口点时，LER也可以是“出口节点”。当充当出口节点时，LER在通过IP或底层网络转发之前从分组中移除（弹出）MPLS标签。
标签交换路由器（LSR）
LSR也称为中转路由器，是位于源和目的地对之间由LER建立的标签交换路径上的路由器。LSR的功能是执行MPLS标签交换。当LSR收到数据包时，它会查找数据包上的MPLS标签并确定沿LSP的下一跳。然后，LSR删除当前标签，并根据路径替换（交换）新标签，并将数据包转发到下一个LSR。
标签交换路径（LSP）
这是MPLS的最基本概念。LSP是在两个路由器（LER）之间建立的预定路径，用于在MPLS网络中路由业务。基于FEC中的标准在一系列LSR上建立LSP。只有在LSP建立后才能进行MPLS转发。LSP是单向的，这意味着返回流量通过不同的LSP发送。
标签分发协议（LDP）
LDP是MPLS网络的另一个基本构建块。LER使用LDP建立从源到目的地的标签交换路径。虽然有多种模式可以完成此操作，但常用模式是按需下游，也称为请求模式和未经请求的模式。
在下游按需或请求模式中，上游LER向从路由表确定的下一跳路由器发出LDP标签请求。请求由每一跳转发，直到它到达出口路由器，并返回确认生成LSP的返回消息。
在主动模式（最常见的模式）中，LSR路由器向所有邻居广播标签映射。广播通过网络传播，直到它们到达可以建立LSP的上游或入口路由器。需要流量工程的MPLS网络使用不同的协议，称为流量工程资源预留协议（RSVP-TE）。
MPLS路由
当LER接收到未标记的数据包时，LER使用推送操作将MPLS标签插入到数据包的新MPLS报头中，然后将其传递到路径上的下一跳路由器（LSR）。接收数据包的下一跳路由器（LSR）检查MPLS标签并对其执行交换或弹出操作。在交换操作中，现有的顶部标签被交换为新标签，并沿着路径转发到下一跳。如果数据包在目的地并准备退出MPLS网络，则对数据包执行弹出操作。pop操作删除顶部标签，留下实际的有效负载数据包。然后，出口节点检查数据包的有效负载，并使用其路由信息将数据包转发到其目的地。