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《MPLS在Cisco IOS上的配置》一第 1 章 MPLS概述1.1 IP转发过程概述

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本节书摘来自异步社区《MPLS在Cisco IOS上的配置》一书中的第1章,第1.1节,作者 【美】Lancy Lobo, CCIE #4690 , Umesh Lakshman,更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看

第 1 章 MPLS概述

MPLS在Cisco IOS上的配置
人们为什么要发明 MPLS(Multiple Protocol Label Switching)技术?因为之前的IP网络大多基于IP报头的目的IP地址来路由和转发数据包。受历史原因和技术原因所限,这样的网络都存在一系列难以解决的问题,例如很难有效提升转发速率、较差的可扩展性能、有限的QoS管理手段和不完善的流量工程能力。为了解决这些问题,人们考虑使用新机制来路由和转发数据包,因此MPLS应运而生。同时,下一代骨干网需要强大的带宽管理功能和提供多种服务模式,MPLS也可以满足这些需求。

正因如此,MPLS得以从网络行业的一个流行概念演化成为服务提供商网络所使用的技术。服务提供商利用MPLS部署了很多灵活的电信级产品,为客户提供了高质量的网络解决方案,从中获利颇丰。近些年,很多企业和政府也意识到了MPLS的优势,并开始尝试使用MPLS来组网。随着移动宽带业务的迅猛发展,主流的网络设备制造商提出了基于MPLS的IP-RAN解决方案,为服务提供商部署大带宽的本地回传网。到目前为止,IP-RAN已经成为全球服务提供商部署本地回传网的首选方案。

本章介绍了以下基本的MPLS概念:

  • · 传统的IP单播转发;
  • · MPLS的体系架构;
  • · MPLS术语;
  • · CEF、IP转发表、标签转发表和标签表;
  • · MPLS标签的分配、分发和保留;
  • · LDP会话;
  • · 次末跳弹出;
  • · 帧模式MPLS的操作和防环机制;
  • · 信元模式MPLS的操作、虚电路整合、信元交织和防环机制。

1.1 IP转发过程概述

MPLS在Cisco IOS上的配置
在传统的IP网络中,路由器之间可以运行动态路由协议来通告 3 层路由信息。在图 1-1所示的IP网络中,路由器通过运行IGP通告网络172.16.10.0/24的网络层可达信息。IGP代指了多种动态路由协议,例如RIP、EIGRP、OSPF和IS-IS。在没有使用策略路由的情况下,不论具体使用哪种动态路由协议作为IGP,IP网络都只基于目的地址转发数据包。因此,路由器接收数据包以后,根据数据包的目的地址在IP转发表中查找下一跳地址,数据包的转发路径上的逐跳路由器都执行此过程,最终将数据包从源节点转发至目的节点。

如图1-1所示,IP网络通过查找IP转发表来转发去往网络172.16.10.0/24的数据包,过程如下。


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1.R4接收去往网络172.16.10.0/24的数据包。

2.R4执行IP转发表查找,发现网络172.16.10.0/24的下一跳地址是R3;R4将数据包转发给R3。

3.R3接收去往网络172.16.10.0/24的数据包;执行IP转发表查找,发现网络172.16.10.0/24的下一跳地址是R2;R3将数据包转发给R2。

4.R2接收去往网络172.16.10.0/24的数据包;执行IP转发表查找,发现网络172.16.10.0/24的下一跳地址是R1;R2将数据包转发给R1。

网络172.16.10.0/24是R1的直连网络,因此R1可以数据包直接转发至合适的直连接口。

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