MPLS&Diff-Serv模型的网络QoS

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MPLS学习要点记录

MPLS学习要点记录

MPLS学习要点记录⼀.MPLS原理简介1. MPLS(Multiprotocol Label Switching)——多协议标签交换Multiprotocol(多协议)是指MPLS 能够承载多种⽹络层协议,MPLS通常处于⽹络模型的⼆层和三层之间。

MPLS⽹络内部只检测MPLS标签,不检测IP头部。

⼆层头部MPLS标签IP头部数据MPLS标签:20bit Lable 3bit Exp 1bit S 8bit TTL20bit⽤作标签(Label),范围0~1048575,0~15为系统使⽤;3个bit的EXP,协议中没有明确规定,⽬前被⽤于QoS;1个bit的S,⽤于标识是否是栈底,S-bit为1标明该标签为栈底;8个bit的TTL,作⽤和IP报⽂头中TTL相同,⽣存周期。

MPLS标签可⽀持多层嵌套,转发⽤外部标签,内部标签⽤于指派业务等2. 标签堆栈外部标签内部标签内部标签IP包头MPLS分组上可以承载⼀系列按照“后进先出”⽅式组织起来的标签,这种数据结构称做标签栈,从栈顶开始处理标签(数据链路层协议头后的第⼀个MPLS头就是栈顶)。

若⼀个分组的标签栈深度为m,则位于栈底的标签为1级标签,位于栈顶的标签为m 级标签。

未打标签的分组可看作标签栈为空(即标签栈深度为零)的分组。

S-bit 通过0或1来标明下⼀个头部为MPLS的头部还是IP头部。

接收MPLS报⽂的路由器只使⽤最外层的标签进⾏转发。

3. MPLS⽹络●LSR:Label Switch Router 标签替换转发数据●LER:Label Edge Router 标签插⼊删除和转发●LSP:Label Switch Path MPLS隧道LER:在LER中,MPLS使⽤了转发等价类(FEC)的概念来将输⼊的数据流映射到⼀条LSP上。

简单地说,FEC就是定义了⼀组沿着同⼀条路径、有相同处理过程的数据包。

这就意味着所有FEC相同的包都可以映射到同⼀个标记中。

多协议标记交换(MPLS)

多协议标记交换(MPLS)

组成MPLS网络的路由器逻辑上可分为边 缘路由器LER和LSR核心路由器
– LERБайду номын сангаасMPLS网络同其他网络的边缘设备,
它提供流量分类和标签的映射(作为 Ingress)、标签的移除功能; – LSR 是MPLS网络的核心交换机,它提供标 签交换(Label Swapping)标签分发功能
MPLS的概述
3.LSR交换标签,完 成转发
几种标记分发协议
标准的标记分发协议(LDP)
(IETF.LDP draft-ietf-mpls-ldp-11.txt, 02/2001)
RSVP信令协议的扩展
(IETF. draft-ietf-mpls-rsvp-lsp-tunnel02.txt,03/1999)

MPLS 的标记封装
第二层 ATM 封装 (链路 层技术) VCI/VPI
MPLS封装
FR
PPP DLCI Ethernet
Shim Lable IP Packet
第三层 封装
MPLS的标签结构
0 Shim 标记 20 23 S 24 TTL 31
EXP
二层头
MPLS头
IP头
Data
MPLS的包
MPLS RFCs(1)

* [rfc3031]MPLS Architecture [rfc3034]Use of Label Switching on Frame Relay Networks Specification [rfc3035]MPLS using LDP and ATM VC Switching [rfc3063 ]MPLS Loop Prevention Mechanism [rfc3353 ]Overview of IP Multicast in a MultiProtocol Label Switching (MPLS) Environment

简述mpls的工作原理

简述mpls的工作原理

MPLS的工作原理1. 简介多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS)是一种基于标签的转发技术,它将数据包与特定的标签关联,并使用这些标签来进行高效的路由和转发。

MPLS在传输层和网络层之间提供了一种灵活、可靠和高效的网络传输机制。

MPLS最初是为了解决传统IP路由协议(如OSPF、BGP)在大规模网络中存在的性能问题而设计的。

它通过引入标签来替代传统IP路由中的长地址,从而降低了路由表的大小和复杂度,提高了路由查找和转发速度。

本文将详细解释MPLS的工作原理,包括标签分配与交换、数据包转发以及MPLS VPN等方面。

2. 标签分配与交换在MPLS网络中,每个数据包都会被赋予一个唯一的标签。

这个标签是在源节点上分配并与该数据包关联的,在整个路径上保持不变,直到到达目标节点。

下面是标签分配与交换的基本原理:2.1 标签分配当一个数据包进入MPLS域时,源节点会为该数据包分配一个新的标签。

这个标签可以基于源节点的本地路由表进行分配,也可以通过与其他节点交换信息来获得。

2.2 标签交换一旦数据包被赋予了标签,它将会在MPLS网络中被交换。

每个MPLS节点都会根据数据包的标签来决定下一跳的出接口,并将该标签附加到转发的数据包上。

2.3 标签堆栈在MPLS网络中,一个数据包可能会经过多个节点。

为了跟踪数据包的路径,每个节点都会维护一个称为”标签堆栈”(Label Stack)的结构。

标签堆栈按照LIFO (后进先出)的顺序存储标签,并在每个节点上进行压入和弹出操作。

3. 数据包转发MPLS使用基于标签的转发机制来实现快速而高效的数据传输。

下面是数据包转发的基本原理:3.1 标记交换路径当一个数据包进入MPLS网络时,源节点会为该数据包选择一条适当的路径,并将这条路径上每个节点的标识信息写入到数据包中。

这些标识信息用于指导后续路由器对该数据包进行处理和转发。

3.2 标记查找与转发当一个数据包到达一个MPLS节点时,它会根据数据包的标签来查找下一跳的出接口。

MPLS协议

MPLS协议

介绍MPLS协议的基本概念和作用MPLS(Multiprotocol Label Switching)协议是一种用于高效转发数据包的网络协议。

它基于标签交换技术,可以在网络中快速和可靠地传输数据,并提供了更好的性能和服务质量。

MPLS的基本概念MPLS协议采用了标签(Label)的概念,用于对数据包进行标记和转发。

每个数据包都被附加一个标签,这个标签包含了转发数据包所需的信息。

相比传统的IP路由协议,MPLS通过标签交换实现了更快的转发速度和更灵活的路由控制。

MPLS的标签由较短的固定长度字段组成,通常为20位,其中包括标签值、实验位、时间戳等信息。

通过在数据包中添加标签,MPLS可以在网络中快速进行数据包的转发,而无需每个路由器都对整个IP头进行解析和查找。

MPLS的作用MPLS协议在现代网络中发挥着重要的作用,具有以下几个方面的作用:1.增强网络性能和扩展性:MPLS通过标签交换技术实现了快速转发和灵活的路由控制,可以提高网络的传输效率和扩展性,减少了路由器的负担和数据包的延迟。

2.支持多协议传输:MPLS是一种多协议的转发技术,可以同时支持IP、以太网和其他协议的数据传输,使不同类型的网络能够互相通信和交互。

3.提供服务质量(QoS)支持:MPLS可以根据标签对数据包进行分类和优先处理,实现对网络流量的管理和控制。

通过为不同的数据流分配不同的服务质量等级,MPLS可以满足对延迟、带宽和可靠性有不同要求的应用需求。

4.支持虚拟专用网络(VPN):MPLS可以用于构建虚拟专用网络,通过在数据包中添加不同的标签来实现不同VPN之间的隔离和安全传输。

这种方式可以在公共网络上创建私密的虚拟网络,为企业和组织提供安全可靠的数据传输环境。

综上所述,MPLS协议通过标签交换技术提供了更高效、灵活和可靠的数据传输方式,为现代网络提供了改进性能、支持多协议和实现服务质量控制的解决方案。

解释MPLS标签交换和转发的原理MPLS(Multiprotocol Label Switching)标签交换和转发是MPLS协议的核心机制,它通过标签的添加、转发和删除来实现数据包的快速转发和灵活路由控制。

MPLS 基础知识

MPLS 基础知识

Label
MPLS的封装格式
CCC封装格式
DA SA 6 6 VLAN TAG 0x8847(0x8848 广播) 4 2 Label 4 L3Data N
MartinioE封装格式
DA SA 6 6 0x8847(0x8848 广播) 2 Tunnel 4 VC 4 Ethernet Data N
Egress
MPLS核心路由器(LSR) MPLS边缘路由器(LER)
LSP对数据的操作
LSP定义了三种操作: Ingress:数据从用户设备进入了MPLS网络边缘设备,数据报文要进行封装。 Egress:数据从MPLS网络核心设备进入了边缘设备,MPLS标签要被剥离。 Intermediate(Transit):数据在MPLS网络核心内从一个设备进入了另一个设 备,标签要被交换。
8 LSR
5 7
LSP
4 9 3
FEC In Port 2 Out Port 3 Out Label 25
2
Out Label 88 88 25 9 4 35 In Label In Port Out Port Out Label
LER2
IP1
pc2 LER将 数 据 包 打上标签
通过路由协议发现网络 拓 扑 , 并 通 过 LDP协 议 分 配 标 签 和 建 立 LSP
PE Ingress
P
P
P
P Egress
PE
Intermediate
P(Provider)端口: 该端口指接入服务提供商核心网络的端口;在我们设备上指接入的数据报文为MPLS封装报文的端口。 PE(Provider Edge)端口: 该端口为服务提供商的边缘端口,对接的是用户的设备;在这里指接入的是普通以太网帧,如果接入的是MPLS封 装格式的数据报文,但同时不希望对MPLS封装进行处理,端口也可以配置成这种属性。

mpls名词解释

mpls名词解释

mpls名词解释
MPLS是Multiprotocol Label Switching的缩写,它是一种基于数据包转发的技术,用于在网络中高效地传输数据。

MPLS通过为数据包添加标签(label)来实现数据的快速转发,这些标签在网络中的路由器上进行处理,而不需要对数据包的IP地址进行复杂的查找和分析。

MPLS可以提高网络的传输效率和可靠性,同时也支持不同的网络协议,如IP、以太网等,因此被广泛应用于现代的网络架构中。

从技术角度来看,MPLS通过在数据包头部添加标签,然后在网络中的MPLS路由器上根据这些标签进行转发,从而实现了快速的数据传输。

这种基于标签的转发方式可以提高网络的传输速度和可靠性,同时也支持灵活的流量工程和服务质量控制。

从应用角度来看,MPLS在企业网络、服务提供商网络以及数据中心网络中都得到了广泛的应用。

在企业网络中,MPLS可以用于构建虚拟专用网络(VPN),实现不同办公地点之间的安全连接;在服务提供商网络中,MPLS可以用于提供数据、语音和视频等多种业务的传输服务;在数据中心网络中,MPLS可以用于构建高性能的数据传输和流量管理。

总之,MPLS作为一种高效的数据传输技术,在现代网络中发挥着重要作用,它不仅提高了网络的性能和可靠性,也为各种应用场景提供了灵活的解决方案。

MPLS详解

MPLS是什么MPLS(Multi-Propocol Label Switching)即多协议标记交换。

MPLS属于第三代网络架构,是新一代的IP高速骨干网络交换标准,由IETF(Internet Engineering Task Force,因特网工程任务组)所提出,由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。

MPLS是集成式的IP Over ATM技术,即在Frame Relay及ATM Switch上结合路由功能,数据包通过虚拟电路来传送,只须在OSI第二层(数据链结层)执行硬件式交换(取代第三层(网络层)软件式routing),它整合了IP选径与第二层标记交换为单一的系统,因此可以解决Internet路由的问题,使数据包传送的延迟时间减短,增加网络传输的速度,更适合多媒体讯息的传送。

因此,MPLS最大技术特色为可以指定数据包传送的先后顺序。

MPLS 使用标记交换(Label Switching),网络路由器只需要判别标记后即可进行转送处理。

MPLS的运作原理是提供每个IP数据包一个标记,并由此决定数据包的路径以及优先级。

与MPLS兼容的路由器(Router),在将数据包转送到其路径前,仅读取数据包标记,无须读取每个数据包的IP地址以及标头(因此网络速度便会加快),然后将所传送的数据包置于Frame Relay或ATM的虚拟电路上,并迅速将数据包传送至终点的路由器,进而减少数据包的延迟,同时由Frame Relay及ATM交换器所提供的QoS(Quality of Service)对所传送的数据包加以分级,因而大幅提升网络服务品质提供更多样化的服务。

MPLSVPN 介绍概述Internet在近些年中的爆炸性增长,为Internet服务提供商(ISP)提供了巨大的商业机会,同时也对其骨干网络提出了更高的要求,人们希望IP网络不仅能够提供E-Mail、上网等服务,还能够提供宽带、实时性业务。

mpls面试中会提到的问题

mpls面试中会提到的问题MPLS面试中常见的问题MPLS(Multiprotocol Label Switching)是一种基于标签交换技术的数据传输协议,常被用于提高网络传输效率和可靠性。

在MPLS面试中,面试官通常会提出一些与MPLS相关的问题来评估面试者的理解和经验。

本文将介绍一些常见的MPLS面试问题,并给出相应的回答。

问题1:什么是MPLS?回答:MPLS是一种基于标签交换技术的数据传输协议。

它通过为数据包添加标签,将数据包从源节点传输到目的节点。

这些标签用于指导数据包在网络中的转发路径,从而提高数据传输的效率和可靠性。

问题2:MPLS的优点是什么?回答:MPLS具有以下几个优点:- 提高网络传输效率:MPLS通过标签交换技术,避免了传统IP路由的复杂性,提高了数据传输的效率。

- 支持多种网络协议:MPLS可以支持多种网络协议,如IP、以太网、ATM等,使得不同类型的网络可以互相交互。

- 提供灵活的服务质量(QoS)支持:MPLS可以根据不同的应用需求,提供不同的服务质量保证,如带宽保证、延迟敏感等。

- 支持虚拟专网(VPN):MPLS可以通过虚拟专网技术,实现不同用户之间的隔离和安全通信。

问题3:MPLS的工作原理是什么?回答:MPLS的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 标签分发:在数据包进入MPLS网络时,源节点会为该数据包添加一个标签。

这个标签包含了关于数据包的转发信息,如下一跳的地址。

2. 标签交换:在MPLS网络中,每个节点都维护了一个标签交换表(Label Switching Table),用于存储标签与转发信息的映射关系。

当数据包经过一个节点时,节点会根据标签交换表将标签替换成新的标签,并将数据包转发到下一跳。

3. 标签转发:数据包在MPLS网络中通过一系列的节点进行转发,每个节点都根据标签交换表将数据包转发到正确的下一跳。

这样,数据包可以按照预先定义好的路径进行转发,提高了网络的传输效率和可靠性。

MPLS技术基本原理

MPLS技术基本原理什么是MPLS?--多协议标签交换(MPLS)是一种用于快速数据包交换和路由的体系,它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。

更特殊的是,它具有管理各种不同形式通信流的机制。

MPLS 独立于第二和第三层协议,诸如 ATM 和 IP。

它提供了一种方式,将 IP 地址映射为简单的具有固定长度的标签,用于不同的包转发和包交换技术。

它是现有路由和交换协议的接口,如 IP、ATM、帧中继、资源预留协议(RSVP)、开放最短路径优先(OSPF)等等。

什么是MPLS?MPLS是一个可以在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。

这一技术结合了第二层的交换和第三层路由的特点,将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来。

第三层的路由在网络的边缘实施,而在MPLS的网络核心采用第二层交换。

MPLS通过在每一个节点的标签交换来实现包的转发。

它不改变现有的路由协议,并可以在多种第二层的物理媒质上实施,目前有ATM、FR(帧中继)、Ethernet以及PPP等媒质。

通过MPLS,第三层的路由可以得到第二层技术的很好补充,充分发挥第二层良好的流量设计管理以及第三层 “Hop-By-Hop(逐跳寻径)”路由的灵活性,以实现端到端的QoS保证。

让我们来打一个比方。

最简单的无外乎我们日常的走路。

我们从A地走到B地的方法大体有三种:一种是大概朝着一个方向走,直到走到了为止,就像我们所熟知的“南辕北辙”的故事;另外一种方式却截然相反,就是每过一个街区就问一次路,“我要去B地,下一步怎么走?”,就像我们去一个陌生的地方,生怕走错了路会遇到危险;最后一种情况就是在出发前就查好地图,知道如何才能到达B地,“朝东走5个街区,再向右转第6个街区就是”。

这三种情况如果和我们的包传输方式关联的话,不难想像分别是广播、逐跳寻径以及源路由。

当然,如果我们是跟在向导后面走,就会存在第四种走法。

向导可以在走过的路上做好标记,你只要沿着标记的指示走就可以了。

MPLS技术

第十二章MPLS技术12.1 MPLS介绍MPLS(Multiprotocol Label Switching)是多协议标签交换的简称,它用短而定长的标签来封装网络层分组。

MPLS从各种链路层(如PPP、ATM、帧中继、以太网等)得到链路层服务,又为网络层提供面向连接的服务。

MPLS能从IP路由协议和控制协议中得到支持,同时,还支持基于策略的约束路由,它路由功能强大、灵活,可以满足各种新应用对网络的要求。

这种技术起源于IPv4,但其核心技术可扩展到多种网络协议(IPv6、IPX 等)。

MPLS最初是为提高路由器的转发速度而提出一个协议,但是,它的用途已不仅仅局限于此,而是广泛地应用于流量工程(Traffic Engineering)、VPN、QoS等方面,从而日益成为大规模IP网络的重要标准,现在H3C系列交换机和路由器产品上已经实现MPLS 特性。

12.2 技术应用背景Internet在近些年中的爆炸性增长为Internet服务提供商(ISP)提供了巨大的商业机会,同时也对其骨干网络提出了更高的要求。

人们希望IP网络不仅能够提供E- Mail上网等服务,还能够提供宽带实时性业务。

ATM曾经是被普遍看好的能够提供多种业务的交换技术,但是由于实际的网络中人们已经普遍采用IP技术,纯ATM网络已经不可能,现有ATM的使用也一般都是用来用来承载IP。

如此人们就希望IP也能提供一些ATM一样多种类型的服务。

MPLS Multiprotocol Label Switch多协议标签交换就是在这种背景下产生的一种技术。

它吸收了ATM的VPI/VCI交换的一些思想,无缝地集成了IP路由技术的灵活性和2层交换的简捷性,在面向无连接的IP网络中增加了MPLS这种面向连接的属性,通过采用MPLS建立虚连接的方法为IP网增加了一些管理和运营的手段。

MPLS的最早原型是90年代中期由Ipsilon公司率先推出的IP Switching协议,其目的主要是解决ATM交换机如何更好地支持IP。

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Fp S re t ev r
由器通过 D C S P值 对业务进行分类 ,并根据设置 的 C R参 A
图 1 网络 模 型
数值对业 务进行 流量调节 ,然后将 D C S P值映射到相 应 的
P B 中间路由器则按设定 的 P B方 式进行转 发。 H , H 实验场景相关 的重要参数配置如下:
qu  ̄ o ew r srie ta te smpe f r mo e. Mi f n t o k evc s h n h i l DiSev i d1
Ke wS
QS o
O NT0 P E 1. 0
Vie alr <一 > d o c l d, t l n <- > t S r — do cl e Vie al Ht C i t - Ht e p e p ev
由器 的 功 能 。

A p ct n C r g P feC n g p l a o o f m l of i i t i i i Q sC r g 0 oh t
在 这个环境场景 下, 据 4种业务 的不 同特性, 根 不是 都 按 照尽 力而为的服务类型 进行传输,而是分配不 同的 P B H
的 网 络 服 务 质 量 比 单 纯 的 D i ev 型 的网 络服 务 质 量优 越 。 iS r 模 t
关 键 词 : M L Dfe 服 务质量 PS iSr v
O N T0 P E 1. 0
中图分类号: T 3 31 P9.
文献标识码: A 文章编号:0 2 2 2 ( 0 0) 3 0 3 — 3 10 — 4 2 2 1 0 — 0 7 0
Ht K t p( B)
20 5 20 5 30 o
Fp( B) t K
2o 0 20 o 20 5
Av r g a e ea e rt No ma u s ie r l b r t sz Ex e s bu s ie c s r t sz
DC S P值 1 1 1 0 l 1 0 0 1 o O o 0 lO o00 110 oOo
类 型 : o e业 务 对 实 时 性 要 求 高 , 延 和 时延 抖 动 要 求 小 , Vi c 时
因此使 用 E H F P B类 型转发; ie 业 务也要求一定 的实 时 Vd o 性, 但相 对 V i oc 务 流要低 一些 , e业 使用 AF 1 P 1 HB转发 ; Ht t p业务 为交 互 级业 务 ,对 反应 时间有 一 定要求 ,使 用 A 2 HB转发 ;t F3P Fp业务对各方面要求最低 , 采用 B HB EP 进行转发 。 在每 个相应 的终端配 置每种业 务 的 D C S P值 ,边缘路
1单 纯 D嬲 ev 境 下 的仿 真 i r环
仿真使用 O N T O0软件建 立网络模 型, 图 1 P E I. 如 。
e,t l n -> t S re。这些对话节点直接和边缘路 rFp Ci t< Fp evr e 由器相连 , 在网络 中进行数据传 输。 当然在没 有添 加 MP S L 机制 的仿 真环境场景 中, 有 L R和 L R都只 实现 普通路 所 E S
P HB值 E F A 1 Fl A 2 F3 B E
A eae rt 表 示一段 时间 内数据 传输 的速 率 , v r ae g 当流量
和 N r lb m i oma u ts e参数 之间时 ,这个 流量 的值 越大则被 z 丢弃 的概率越 大 , 当流 量大 于 E cs u ts e参数 时, xesb m i z 则 被完全 丢弃。
() 1 4种 业 务 的 D C S P和 P B值 设 置 , 表 1 示 。 H 如 所
网络 中包括 7个路 由器 , 中 2个边 缘 路 由器 L R和 其 E 5个中间路 由器 L R S 。有 4对会 话节 点通过 网络进行 数据
流的发 送和 接收 ,分 别 是 V i al o e cl r<一> oc a e , c e V ie cld l
表 1各业务流的 D C S P和 P HB值
Voc ie Vie do Htp t Fp t
() A 2 C R参 数值如表 2所示 。
表 2各业务流的 C AR参数 值
\ V ie( ye ) Vie ( B) o c B ts d o K
30 50 30 5o 5o Oo 5o 0 5o o 7 50
姐le r mo e n h S r d l a d t e MPL & D 一 r d e. h mfm i c n lde h tte S e S v mo 1T e o t o cu s ta h MP &DⅢ S r d e a e a b t r LS ev mo l h v et e
21 年6月 O0
电 脑 学 习
第3 期
MP S Df Sr 模 型 的网络 Q S L & i- ev f o
蕈 明’
摘 要 : 通过 O N TO P E I. 0软件 进行仿真 。 对比单纯 Df e 模型和 M L & i e 模型 的数据 . i r Sv P s D Sr v 得出使 用 M L& i r模型 P S Df v e s
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