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MPLS协议学习总结 一、MPLS概述 1、MPLS：多协议标签交换 MultiProtocol label Switch 。MPLS使用只具有本地意义的标签表来进行快速的路由转发。通常，MPLS包头有32Bit，其中有： 20Bit用作标签（Label） 3个Bit的EXP, 协议中没有明确，通常用作COS 1个Bit的S,用于标识是否是栈底，表明MPLS的标签可以嵌套。 8个Bit的TTL 理论上，标记栈可以无限嵌套，从而提供无限的业务支持能力。这是MPLS技术最大的魅力所在。 2、标签（Label）是一个比较短的，定长的，通常只具有局部意义的标识，这些标签通常位于数据链路层的数据链路层封装头和三层数据包之间，标签通过绑定过程同FEC相映射。 3、FEC： Forwarding Equivalence Class，FEC（转发等价类），是在转发过程中以等价的方式处理的一组数据分组， MPLS创始人在秘笈本来规定：可以通过地址、隧道、COS等来标识创建FEC，只可惜后辈弟子大多资质愚钝，不能理解其中的精妙之处，所以我们现在看到的MPLS中只是一条路由对应一个FEC。通常在一台设备上，对一个FEC分配相同的标签。 4、LSP：标签交换通道。一个FEC的数据流，在不同的节点被赋予确定的标签，数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就是LSP。 5、LSR： Label Switching Router，LSR是MPLS的网络的核心交换机，它提供标签交换和标签分发功能。 6、LER: Label Switching Edge Router,在MPLS的网络边缘，进入到MPLS网络的流量由LER分为不同的FEC，并为这些FEC请求相应的标签。它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能。 二、LDP标签分发协议 1、LDP消息： 发现（Discovery）消息：用于通告和维护网络中LSR的存在。 会话（Session）消息：用于建立，维护和结束LDP对等实体之间的会话连接。 通告（Advertisement）消息：用于创建、改变和删除特定FEC-标签绑定。 通知（Notification）消息：用于提供消息通告和差错通知。 2、LDP会话的建立和维护 3、LDP邻居状态机 三、标签的分配和管理 1、标签分发方式：下游自主标记分发，即下游主动向上游发出标记映射消息。标签分配方式中同样存在水平分割，即：对我已经选中的出口标签，就不再为下一跳分配出标签。标签是设备随机自动生成的，16以下为系统保留。还有一种DOD方式（由上游向下游请求），使用的较少。 2、标签保留方式： 自由方式（Liberal retention mode） 保留来自邻居的所有发送来的标签，此种方法使用较多。 优点：当IP路由收敛、下一跳改变时减少了lsp收敛时间 缺点：需要更多的内存和标签空间。 保守方式（Conservative retention mode） 只保留来自下一跳邻居的标签，丢弃所有非下一跳邻居发来的标签。 优点：节省内存和标签空间。 缺点：当IP路由收敛、下一跳改变时lsp收敛慢 3、标签控制方式： 有序方式（Odered）标记控制： 除非LSR是路由的始发节点，否则LSR必须等收到下一跳的标记映射才能向上游发出标记映射。此种方式使用较多。 独立方式（Independent）标记控制： LSR可以向上游发出标记映射，而不必等待来自LSR下一跳的标记映射消息。 4、PHP（倒数第二跳弹出） PHP的思想就是要在倒数第二跳的时候把标签弹出，使ELSR只用负责IP路由转发即可，不用再对标签处理。这里需要ELSR在为倒数第二跳分配标签时分配一个特殊的标签，即3。 四、环路的预防和检测 1、环路的预防 MPLS不提供专门的环路预防策略，因LSP是依靠IP路由建立的，环路的预防也交给了IP来做。依靠IP路由的环路预防机制来避免环路的产生。 2、环路的检测 MPLS也使用TTL的方法来检测环路的产生，每经过一次MPLS转发，TTL值减1。IP数据包的TTL值在经过MPLS转发时不变，因为在MPLS转发过程中不会对IP包解包。