MPLS物種起源/報文格式

IP的危機

在90年代中期，當時路由器技術的發展遠遠滯後於網路的發展速度與規模，主要表現在轉發效率低下、無法提供QOS保證。原因是：當時路由查詢演算法使用最長匹配原則，必須使用軟體查詢；而IP的本質就是“只關心過程，不注重結果”的“盡力而為”。當時江湖上流行一種論調：過於簡單的IP技術無法承載網路的未來，基於IP技術的因特網必將在幾年之後崩潰。

ATM的野心

此時ATM跳了出來，欲收編所有幫派，一統武林。不幸的是：信奉唯美主義的ATM走向了另一個極端，過於複雜的心法與招式導致沒有任何廠商能夠完全修練成功，而且無法與IP很好的融合。在與IP的大決戰中最終落敗，ATM只能寄人籬下，淪落到作為IP鏈路層的地步。

ATM技術雖然沒有成功，但其中的幾點心法口訣，卻屬創新

屏棄了繁瑣的路由查詢，改為簡單快速的標籤交換
將具有全域性意義的路由表改為只有本地意義的標籤表
這些都可以大大提高一臺路由器的轉發功力。
MPLS的創始人“label大師”充分吸取了ATM的精華，但也同時認識到IP為江湖第一大幫派，無法取而代之。遂主動與之修好，甘當IP的承載層，但為了與一般的鏈路層小幫有所區別，將自己定位在第2. 5層的位置。“label大師”本屬於八面玲瓏之人，為了不得罪其他幫派，宣稱本幫是“multiprotocol”，來者不拒，也可以承載其他幫派的報文。在經過一年多的招兵、上下打點之後，於1997年的武林大會上，正式宣佈本幫成立，並命名為MPLS（MultiProtocol label Switch） MPLS可以擴充套件到多種網路協議（如IPv6，IPX等）

MPLS在TCP/IP模型裡面的位置

MPLS包頭結構

通常，MPLS包頭有32Bit，其中有：
20Bit用作標籤（Label）在本地有意義
3個Bit的EXP, 協議中沒有明確，通常用作COS QOS打標用的
1個Bit的S,用於標識是否是棧底，表明MPLS的標籤可以巢狀，S值為1時表明為最底層標籤
8個Bit的TTL

二層首部的標籤稱為棧頂MPLS標籤或外層MPLS標籤
靠近IP首部的標籤稱為棧底MPLS標籤或內層MPLS標籤
理論上，標記棧可以無限巢狀，從而提供無限的業務支援能力。這是MPLS技術最大的魅力所在。

標籤空間

0～15：特殊標籤。如標籤3，稱為隱式空標籤，用於倒數第二跳彈出；
16～1023：靜態LSP和靜態CR-LSP（Constraint-based Routed Label Switched Path,基於約束的標籤交換路徑）共享的標籤空間；

抓包現象

MPLS術語

LSP

LSP（Label Switched Path）：標籤交換路徑，報文在MPLS網路中經過的路徑,資料流所走的路徑就是LSP。

LSR

LSR：
Label Switching Router，用於標籤的交換
LER:
Label Switching Edge Router,在MPLS的網路邊緣，在MPLS網路中，用於標籤的壓入或彈出

Ingress、Transit、 Egress

LSP的入口LER被稱為入節點（Ingress）
位於LSP中間的LSR被稱為中間節點（Transit）
LSP的出口LER被稱為出節點（Egress）
一條LSP可以有0個、1個或多箇中間節點，但有且只有一個入節點和一個出節點

MPLS北斗陣法圖

該陣法分為內外兩層，外層由功力高強的弟子擔綱（至少是個堂主（LER），在IP報文衝陣時負責接收IP報文，查詢標籤轉發表，給IP報文打標籤操作（PUSH）在IP報文出陣時對標籤報文進行彈出操作（POP），按IP路由進行轉發。
內層由功力較低的入門弟子組成，負責對標籤報文進行快速的標籤交換操作（SWAP）

上游、下游

下游給上游分發標籤

FEC

Forwarding Equivalence Class，FEC（轉發等價類），是在轉發過程中以等價的方式處理的一組資料分組， MPLS創始人在祕笈本來規定：可以通過地址、隧道、COS等來標識建立FEC，只可惜後輩弟子大多資質愚鈍，不能理解其中的精妙之處，所以我們現在看到的MPLS中只是一條路由對應一個FEC。通常在一臺裝置上，對一個FEC分配相同的標籤。

LSP的建立方式

建立LSP的方式有兩種：
靜態LSP：使用者通過手工方式為各個轉發等價類分配標籤建立轉發隧道；
動態LSP：通過標籤釋出協議動態建立轉發隧道

in標籤是我分給別人的
Out標籤是別人分給我的

實驗模擬

實驗檢視5.5.5.5分配標籤的過程

MPLS網路模型

控制平面：負責產生和維護路由資訊以及標籤資訊。
路由資訊表RIB（Routing Information Base）：由IP路由協議（IP Routing Protocol）生成，用於選擇路由。
標籤分發協議LDP（Label Distribution Protocol）：負責標籤的分配、標籤轉發資訊表的建立、標籤交換路徑的建立、拆除等工作。
標籤資訊表LIB（Label Information Base）：由標籤分發協議生成，用於管理標籤資訊。

轉發平面：即資料平面（Data Plane），負責普通IP報文的轉發以及帶MPLS標籤報文的轉發。
轉發資訊表FIB（Forwarding Information Base）：從RIB提取必要的路由資訊生成，負責普通IP報文的轉發。
標籤轉發資訊表LFIB（Label Forwarding Information Base）：簡稱標籤轉發表，由標籤分發協議建立LFIB，負責帶MPLS標籤報文的轉發。

MPLS路由器上，報文的轉發過程：
當收到普通IP報文時，查詢FIB表，如果Tunnel ID為0x0，則進行普通IP轉發；如果查詢FIB表，Tunnel ID為非0x0，則進行MPLS轉發。

路由資訊表RIB

轉發資訊表FIB

標籤資訊表LIB

標籤轉發資訊表LFIB

Tunnel ID為非0x0

MPLS基礎配置

配置LSR ID

LSR ID用來在網路中唯一標識一個LSR。LSR沒有預設的LSR ID，必須手工配置。為了
提高網路的可靠性，推薦使用LSR某個Loopback介面的地址作為LSR ID

執行命令mpls lsr-id lsr-id，配置本節點的LSR ID

如果要修改已經配置的LSR ID，必須先在系統檢視下執行undo mpls命令
執行undo mpls命令會刪除所有MPLS配置，導致MPLS業務中斷。因此，請配置前對
網路中每個LSR的LSR ID進行統一規劃，避免出現修改LSR ID的情況

使能MPLS

執行命令system-view，進入系統檢視。 
執行命令mpls，使能本節點的MPLS，並進入MPLS檢視。 

預設情況下，節點的MPLS能力處於未使能狀態。

執行命令interface interface-type interface-number，配置需要轉發MPLS報文的介面。
執行命令mpls，使能介面的MPLS。 

預設情況下，介面的MPLS能力處於未使能狀態。