计算机网络（二十八）BGP与MPLS介绍
BGP
BGP (Border Gatewa y Protocol)，边界网关协议是连接不同组织机构（或者说连接不同自治系统）的一种协议。
属于外部网关协议(EGP)，主要用于ISP之间相连接的部分。
只有BGP、RIP和OSPF共同进行路由控制，才能够进行整个互联网的路由控制。
1.BGP与AS号
BGP需要放眼整个互联网进行路由控制。BGP的最终路由控制表由网络地址和下一站的路由器组来表示，不过它会根据所要经过的AS个数进行路由控制。
ISP、区域网络等会将每个网络域编配成一个个自治系统(AS: Autonomous System) 进行管理。它们为每个自治系统分配一个16比特的AS编号。BGP就是根据这个编号进行相应的路由控制。
2.BGP是路径向量协议
BGP扬声器：BGP交换路由控制信息的路由器。
BGP扬声器为了在AS之间交换BGP信息，必须与所有AS建立对等的BGP连接。
同一个AS内部有多个BGP扬声器。在这种情况下，为了使AS内部也可以交换BGP信息，就需要建立BGP连接。
AS路径信息访问列表(AS Path List)：BGP中数据包送达目标网络时，生成的一个中途经过所有AS的编号列表。
如果针对同一个目标地址出现多条路径时，BGP会从AS路径信息访问列表中选择一个较短的路由。
BGP则用AS进行度量标准，BGP基于AS之间的合约进行数据包的转发。
BGP一般选择AS数最少的路径，不过仍然要遵循各个AS之间签约的细节进行更细粒度的路由选择。
AS路径信息访问列表中不仅包含转发方向和距离，还涵盖了途径所有AS的编号。
这种根据所要经过的路径信息访问列表进行路由控制的协议属于路径向量(PathVector)型协议。
路径向量型由于能够检测出环路，避免了无限计数的问题，所以令网络更容易进入一个稳定的状态。
支持策略路由的优势。策略路由指在发送数据包时，可以选择或指定所要通过的AS的意思。
注：路由控制是跨越整个互联网的分布式系统。
MPLS
在转发IP数据包的过程中除了使用路由技术外，还在使用标记交换技术。
路由技术基于IP地址中最长匹配原则进行转发，而标记交换则对每个IP包都设定一个叫做“标记”的值，然后根据这个“标记”再进行转发。
标记交换技术中最具代表性的当属多协议标记交换技术，即MPLS(Multi Protocol Label Switching)。
MPLS的标记不像MAC地址直接对应到硬件设备。因此，MPLS不需要具备以太网或ATM等数据链路层协议的作用，而只需要关注它与下面一层IP层之间的功能和协议即可。
由于基于标记的转发通常无法在路由器上进行，所以MPLS也就无法被整个互联网采用。
1.MPLS的网络基本动作
标记交换路由器(LSR, Label Switching Router)：MPLS网络中实现MPLS功能的路由器。
标记边缘路由器 (LER, Label Edge Router)：外部网路连接的那部分LSR。MPLS正是在LER上对数据包进行追加标记和删除标记的操作。
在一个数据包上附加标记是一个极其简单的动作。
如果数据链路本来就有一个相当于标记的信息，那么可以直接进行映射。
如果数据链路中没有携带任何相当于标记的信息（最典型的就是以太网），那么就需要追加一个全新的垫片头（垫片头像个楔子一样介于IP首部与数据链路首部之间），垫片头中就包含标记信息。
如上图的转发过程：
1.数据包在进人MPLS时，在其IP首部的前面被追加了32比特的垫片头（其中包含20比特的标记值）。
2.MPLS网络内，根据垫片头中的标记进一步进行转发。
3.当数据离开MPLS时，垫片头就被去除。
附加标记转发的动作为Push, 替换标记转发的动作为Swap, 去掉标记转发的动作为Pop。
标记交换路径（LSP, Label Switch Path)：MPLS中目标地址和数据包都要通过的由标记决定的同一个路径。
LSP又可以划分为一对一连接的点对点LSP，和一对多绑定的合并LSP两类。
扩展LSP有两种方式：
1.通过各个LSR向自己邻接的LSR分配MPLS标记。
2.由路由协议载着标记信息进行交互。
LSP属于单方向的通路，如果需要双向的通信则需要两个LSP。
2.MPLS的优点
1.转发速度快
它使用固定长度的标记信息，使得处理更加简单，可以通过高速的硬件实现转发。
相比互联网中的主干路由器需要保存大量路由表才能进行处理的现状，MPLS只需要设置必要的几处信息即可，所要处理的数据量也大幅度减少。
除了IPv4、IPv6之外，针对其他协议，MPLS仍然可以实现高速转发。
2.利用标记生成虚拟的路径，并在它的上面实现IP等数据包的通信。
“尽力而为" (Best-Effort") 的IP 网也可以提供基于MPLS的通信质量控制、带宽保证和VPN等功能。