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通信交换技术MPLS的网络结构

责编:胡媛 2024-09-12
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通信交换技术MPLS(多协议标签交换)的网络结构是围绕标签交换路由器(LSR)构建的,这些路由器通过标签分发协议(如LDP)交换标签信息,从而实现数据包的快速转发。MPLS网络结构的主要组成部分和功能可以总结如下:

1. MPLS网络基本单元

标签交换路由器(LSR):LSR是MPLS网络的核心设备,它们负责根据数据包上的标签进行转发决策。LSR分为边缘LSR(LER)和核心LSR两类。

2. 网络区域划分

MPLS域:由一系列运行MPLS协议的设备(LSR)组成的网络区域称为MPLS域。在这个域内,数据包通过标签进行转发。

边缘路由器(LER):位于MPLS域边缘的LSR,负责将进入MPLS域的数据包打上标签(压入操作),以及将离开MPLS域的数据包去除标签(弹出操作)。LER还负责连接MPLS域与其他网络(如传统的IP网络)。

核心路由器(Core LSR):位于MPLS域内部的LSR,只负责根据标签进行转发,不直接参与标签的分配和去除。

3. 转发路径与标签交换路径(LSP)

转发等价类(FEC):MPLS将具有相同转发特性的数据包归为一类,称为FEC。FEC内的数据包在转发过程中会被LSR以相同方式处理。

标签交换路径(LSP):数据包在MPLS域内穿越的路径称为LSP。LSP是单向的,且针对每个FEC预先建立。数据包在LSP上按照标签进行转发,确保快速且准确的路由。

4. 标签处理

标签压入(Push):当数据包进入MPLS域时,LER会在其报头中插入一个或多个标签,以便后续LSR进行转发。

标签交换(Swap):数据包在MPLS域内转发时,LSR会根据当前标签查找转发表,并用下一跳分配的标签替换当前标签。

标签弹出(Pop):当数据包即将离开MPLS域时,LER会移除其报头中的标签,然后将其转发到传统IP网络或其他类型的网络。

5. 控制平面与数据平面

控制平面:负责生成和维护路由信息以及标签信息。这包括运行路由协议(如OSPF、IS-IS或BGP)以计算路由,以及运行标签分发协议(如LDP)以分配标签和建立LSP。

数据平面:负责实际的数据包转发。数据平面包含IP转发信息表和标签转发信息表,LSR根据这些表项中的信息来转发数据包。

6. 功能与优势

提高转发效率:通过标签转发代替传统的IP路由查找,MPLS可以显著提高数据包在网络中的转发效率。

支持QoS:MPLS允许网络管理员为不同的数据流分配不同的优先级和带宽资源,从而支持QoS策略。

简化网络管理:MPLS整合了多种网络协议和服务,简化了网络管理和运维工作。

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