网工提款机---MPLS协议

MPLS物种起源/报文格式

IP的危机

在90年代中期，当时路由器技术的发展远远滞后于网络的发展速度与规模，主要表如今转发效率低下、没法提供QOS保证。缘由是：当时路由查找算法使用最长匹配原则，必须使用软件查找；而IP的本质就是“只关心过程，不注重结果”的“尽力而为”。当时江湖上流行一种论调：过于简单的IP技术没法承载网络的将来，基于IP技术的因特网必将在几年以后崩溃。

ATM的野心

此时ATM跳了出来，欲收编全部帮派，一统武林。不幸的是：信奉惟美主义的ATM走向了另外一个极端，过于复杂的心法与招式致使没有任何厂商可以彻底修练成功，并且没法与IP很好的融合。在与IP的大决战中最终落败，ATM只能寄人篱下，沦落到做为IP链路层的地步。

ATM技术虽然没有成功，但其中的几点心法口诀，却属创新

屏弃了繁琐的路由查找，改成简单快速的标签交换
将具备全局意义的路由表改成只有本地意义的标签表
这些均可以大大提升一台路由器的转发功力。
MPLS的创始人“label大师”充分吸收了ATM的精华，但也同时认识到IP为江湖第一大帮派，没法取而代之。遂主动与之修好，甘当IP的承载层，但为了与通常的链路层小帮有所区别，将本身定位在第2. 5层的位置。“label大师”本属于八面玲珑之人，为了避免得罪其余帮派，宣称本帮是“multiprotocol”，来者不拒，也能够承载其余帮派的报文。在通过一年多的招兵、上下打点以后，于1997年的武林大会上，正式宣布本帮成立，并命名为MPLS（MultiProtocol label Switch） MPLS能够扩展到多种网络协议（如IPv6，IPX等）

MPLS在TCP/IP模型里面的位置

MPLS包头结构

一般，MPLS包头有32Bit，其中有：
20Bit用做标签（Label）在本地有意义
3个Bit的EXP, 协议中没有明确，一般用做COS QOS打标用的
1个Bit的S,用于标识是不是栈底，代表MPLS的标签能够嵌套，S值为1时代表为最底层标签
8个Bit的TTL


二层首部的标签称为栈顶MPLS标签或外层MPLS标签
靠近IP首部的标签称为栈底MPLS标签或内层MPLS标签
理论上，标记栈能够无限嵌套，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。

标签空间

0～15：特殊标签。如标签3，称为隐式空标签，用于倒数第二跳弹出；
16～1023：静态LSP和静态CR-LSP（Constraint-based Routed Label Switched Path,基于约束的标签交换路径）共享的标签空间；
1024及以上：LDP、RSVP-TE（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering，资源预留协议流量工程）、MP-BGP（MultiProtocol Border Gateway Protocol，多协议边界网关协议）等动态信令协议的标签空间。

抓包现象

MPLS术语

LSP

LSP（Label Switched Path）：标签交换路径，报文在MPLS网络中通过的路径,数据流所走的路径就是LSP。

LSR

LSR：
Label Switching Router，用于标签的交换
LER:
Label Switching Edge Router,在MPLS的网络边缘，在MPLS网络中，用于标签的压入或弹出

Ingress、Transit、 Egress

LSP的入口LER被称为入节点（Ingress）
位于LSP中间的LSR被称为中间节点（Transit）
LSP的出口LER被称为出节点（Egress）
一条LSP能够有0个、1个或多个中间节点，但有且只有一个入节点和一个出节点

MPLS北斗阵法图

该阵法分为内外两层，外层由功力高强的弟子担纲（至少是个堂主（LER），在IP报文冲阵时负责接收IP报文，查找标签转发表，给IP报文打标签操做（PUSH）在IP报文出阵时对标签报文进行弹出操做（POP），按IP路由进行转发。
内层由功力较低的入门弟子组成，负责对标签报文进行快速的标签交换操做（SWAP）

上游、下游

下游给上游分发标签

FEC

Forwarding Equivalence Class，FEC（转发等价类），是在转发过程当中以等价的方式处理的一组数据分组， MPLS创始人在秘笈原本规定：能够经过地址、隧道、COS等来标识建立FEC，只惋惜后辈弟子大多资质愚钝，不能理解其中的精妙之处，因此咱们如今看到的MPLS中只是一条路由对应一个FEC。一般在一台设备上，对一个FEC分配相同的标签。

LSP的创建方式

创建LSP的方式有两种：
静态LSP：用户经过手工方式为各个转发等价类分配标签创建转发隧道；
动态LSP：经过标签发布协议动态创建转发隧道

in标签是我分给别人的
Out标签是别人分给个人

实验模拟

实验查看5.5.5.5分配标签的过程

MPLS网络模型

控制平面：负责产生和维护路由信息以及标签信息。
路由信息表RIB（Routing Information Base）：由IP路由协议（IP Routing Protocol）生成，用于选择路由。
标签分发协议LDP（Label Distribution Protocol）：负责标签的分配、标签转发信息表的创建、标签交换路径的创建、拆除等工做。
标签信息表LIB（Label Information Base）：由标签分发协议生成，用于管理标签信息。

转发平面：即数据平面（Data Plane），负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发。
转发信息表FIB（Forwarding Information Base）：从RIB提取必要的路由信息生成，负责普通IP报文的转发。
标签转发信息表LFIB（Label Forwarding Information Base）：简称标签转发表，由标签分发协议创建LFIB，负责带MPLS标签报文的转发。

MPLS路由器上，报文的转发过程：
当收到普通IP报文时，查找FIB表，若是Tunnel ID为0x0，则进行普通IP转发；若是查找FIB表，Tunnel ID为非0x0，则进行MPLS转发。

路由信息表RIB

转发信息表FIB

标签信息表LIB

标签转发信息表LFIB

Tunnel ID为非0x0

MPLS基础配置

配置LSR ID

LSR ID用来在网络中惟一标识一个LSR。LSR没有缺省的LSR ID，必须手工配置。为了
提升网络的可靠性，推荐使用LSR某个Loopback接口的地址做为LSR ID

执行命令mpls lsr-id lsr-id，配置本节点的LSR ID

若是要修改已经配置的LSR ID，必须先在系统视图下执行undo mpls命令
执行undo mpls命令会删除全部MPLS配置，致使MPLS业务中断。所以，请配置前对
网络中每一个LSR的LSR ID进行统一规划，避免出现修改LSR ID的状况

使能MPLS

执行命令system-view，进入系统视图。 
执行命令mpls，使能本节点的MPLS，并进入MPLS视图。

缺省状况下，节点的MPLS能力处于未使能状态。

执行命令interface interface-type interface-number，配置须要转发MPLS报文的接口。
执行命令mpls，使能接口的MPLS。

缺省状况下，接口的MPLS能力处于未使能状态。