3.2.2 MPLS网络的原理
MPLS网络模型如图3.4所示,它主要包含3个部分:标签边缘路由器(LER)、标签交换路由器(LSR)和标签分发协议(LDP)。
图3.4 MPLS网络模型图
1.标签边缘路由器(LER)
位于MPLS网络的边缘的完整3层功能的标准路由器,主要检查到来的IP包,并给IP包打上合适的标签(Label)转发给标签交换路由器(LSR)。当带有标签的IP包到达出口LER时,则去掉该标签仍按照传统IP包的转发方式进行转发。
2.标签交换路由器(LSR)
LSR是MPLS网络的核心,所谓标签是短或者固定长度的标签,使LSR能够按照标签进行快速查询和转发,不需要再分析IP包头进行转发。其MPLS的标签格式如图3.5所示。
图3.5 MPLS标签格式图
32位的MPLS报头包括以下区域:
(1)承载MPLS标签实际值的标签区域(20位)。
(2)EXP区域(3位),用于在分组通过网络时,实施在分组上的排队和丢弃算法。
(3)堆栈区域(S区域,1位),用于支持标签堆栈序列。
(4)TTL(Time To Live)区域(8位),提供传统的IP TTL功能。
3.标签分发协议(LDP)
提供标签交换路由器(LSR)和标签边缘路由器(LER)交换标签的算法。标签交换路由器(LSR)和标签边缘路由器(LER)用标准的路由协议(如BGP、IGP)建立它们的路由数据库,相邻标签交换路由器(LSR)和标签边缘路由器(LER)通过标签分发协议(LDP)互相分发储存在标签信息库(LIB)中的标签值。
4.MPLS网络的基本处理过程
(1)标签交换路由器(LSR)和标签边缘路由器(LER)采用标准的路由协议(BGP、IGP)识别路由,自动生成路由表。
(2)标签交换路由器(LSR)和标签边缘路由器(LER)通过标签分发协议(LDP)给用标准路由协议生成的路由表赋以标签并分发,而标签边缘路由器(LER)接收标签分发信息并建立转发数据库。
(3)当标签边缘路由器(LER)接收到需要通过MPLS网络转发的IP包后,分析IP包头信息从路由表中给IP包选择路由并打上标签转发到下一节点的标签交换路由器(LSR)。
(4)标签交换路由器(LSR)收到带标签的IP包后,仅基于标签来进行交换,而不分析网络层头信息。
(5)带标签的IP包到达出口标签边缘路由器(LER)时,去掉标签再通过网络层的路由选择并按照传统的IP转发方式转发到目的节点。实际上,IP包是在MPLS网络中入口LER和出口LER之间的一条标签交换路径LSP上被传送。