宽带交换技术作业_MPLS
MPLS原理作用
MPLS原理作用MPLS（多协议标记交换）是一种在数据传输网络中提供高效、可靠的数据传输的技术。
它基于标记交换的原理，能够在网络中为数据包分配和转发标记，并根据这些标记来进行数据传输和路由选择，提高数据传输的速度、可扩展性和可靠性。
MPLS的原理作用可以从以下几个方面来解释：1.分组交换：传统的网络技术如IP或以太网是基于分组交换的，数据包被分割成固定长度的小块进行传输。
而MPLS可以将不同类型的数据包进行分组，使用标记将这些分组进行包装，然后进行转发。
这样可以提高数据传输的速度和效率，减少传输延迟。
2.路由选择：MPLS可以根据标记来选择网络中最优的路径进行数据传输。
每个数据包在进入MPLS网络时，会被分配一个标记，这个标记将决定数据包的转发路径。
而传统的IP路由选择是基于IP地址的，MPLS 通过引入标记可以实现更灵活和高效的路由选择，提高网络的可扩展性和容错性。
3. 服务质量（Quality of Service，QoS）：MPLS可以通过引入标记来实现不同类型的数据包的优先级传输。
标记可以用来指示数据包的重要程度或者需要的服务质量。
这样可以在网络中实现不同服务级别的差异化传输，保证重要数据的优先传输和低延迟，提高用户体验。
4. 虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）：MPLS可以用于搭建虚拟专用网络，实现不同机构或用户之间的互联。
通过在MPLS网络中为不同用户的数据包分配不同的标记，可以将不同用户的数据包进行隔离，保证数据的安全性和隐私性。
同时，MPLS可以为不同用户提供不同的服务质量和带宽，实现定制化的网络服务。
5.网络运营简化：MPLS可以简化网络的管理和运营。
传统的IP网络需要对每个数据包进行路由选择和转发，而MPLS可以通过引入标记来进行数据转发和路由选择的优化。
这样可以减轻网络设备的负载，提高网络的吞吐量和可扩展性。
同时，MPLS还可以提供网络中的故障检测和恢复机制，保证数据的可靠传输。
mpls的工作过程
mpls的工作过程
多协议标签交换（MPLS）是一种用于在网络中快速转发数据的技术。
它的工作过程如下：当属于某一VPN的用户数据进入MPLS主干网时，在CE路由器与PE路由器连接的接口上可以识别出该CE路由器属于哪一个VPN，进而到该VPN对应的VRF中去读取下一跳的标签，并将标签作为内部标签加入标签协议栈。
PE路由器继续查找自己的全局路由表获得下一跳的接口和标签后，将该标签作为外部标签加入标签协议栈并将加入两层标签的数据包从相应的接口发给P路由器。
在MPLS骨干网内部，P路由器根据外层标签转发数据包直到出口PE路由器。
在出口PE 路由器处，PE路由器去掉数据包标签，并将它作为一般IP数据包转发给和它相连的CE路由器。
由于每个数据包包含两个标签，需要在MPLS域中实现倒数第二跳标签出栈的做法。
MPLS VPN有三种类型的路由器，CE路由器、PE路由器和P路由器。
其中，CE路由器是客户端路由器，为用户提供到PE路由器的连接；PE路由器是运营商边缘路由器，负责处理VPN数据并进行转发，同时负责和其他PE路由器交换路由信息；P路由器是运营商网络主干路由器，负责根据分组的外层标签对VPN数据进行透明转发，P路由器只维护到PE路由器的路由信息而不维护VPN相关的路由信息。
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。
【实验】南邮宽带交换技术实验
【关键字】实验南京邮电大学实验报告课程宽带交换技术专业通信工程学生姓名Mango C班级学号任课教师单位通信与信息工程学院2013/2014学年第2学期实验一MPLS网络基本配置实验一、实验目的通过MPLS协议的基本配置，学习核心网设备的配置方法，掌握标签分发交换过程。
二、实验内容利用路由设备实现MPLS基本配置的功能。
三、实验仪器设备和材料清单1.实验用软件：GNS3、SecureCRT、c3640-jk9s-mz.124-16.bin。
2.高性能电脑一台。
四、实验要求1.学习实验所用软件的安装和使用方法；2.完成局域网内路由互通并观察各种表项；3.完成MPLS的基本配置并观察标签分发交换过程。
五、实验步骤1.实验网络设计(1)MPLS配置实验所使用的路由器型号：C3600 路由器(2)端口及IP地址设计：(3)拓扑连接：2.实验步骤（1）建立新工程步骤打开GNS3 软件，新建工程，命名为：B（2）选取路由器、配置端口、连接路由器选择C3600，拖出7 个C3600 路由器，分别为R1~R7。
R1~R3 组成运营商MPLS 骨干网，R1、R3 为运营商边缘路由器PE，R2 为运营商核心路由器P。
R4~R6 为客户端边缘路由器CE，R4、R5 模拟公司A 的私网，R6、R7 模拟公司B 的私网。
各路由器插槽slot0选择“NM-4T”选项。
如上图设计拓扑选择各端口连接路由器。
（3）路由器端口IP地址配置使用config t命令进入全局模式，在全局配置模式下配置各路由器环回口及各接口ip地址并激活各端口配置结果：以R1为例（4）路由协议配置运营商MPLS 骨干网和公司A 的私网的网内协议采用RIP协议；公司B 的私网的网内协议采用EIGRP协议。
用show ip route命令查看路由表，以R1为例：Codes: C - connected, R - RIP16.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 16.1.1.0 is directly connected, Serial0/21.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnetsC 1.1.1.1 is directly connected, Loopback02.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnetsR 2.2.2.2 [120/1] via 12.1.1.2, 00:00:17, Serial0/03.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnetsR 3.3.3.3 [120/2] via 12.1.1.2, 00:00:17, Serial0/023.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsR 23.1.1.0 [120/1] via 12.1.1.2, 00:00:17, Serial0/012.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 12.1.1.0 is directly connected, Serial0/014.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnetsC 14.1.1.0 is directly connected, Serial0/1用ping命令检查每段链路的互通性，以R1为例：R1#ping 3.3.3.3 source 1.1.1.1Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 3.3.3.3, timeout is 2 seconds:Packet sent with a source address of 1.1.1.1!!!!!Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 544/667/744 msR1#ping 4.4.4.4 source 1.1.1.1Type escape sequence to abort.Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 4.4.4.4, timeout is 2 seconds:Packet sent with a source address of 1.1.1.1.....Success rate is 0 percent (0/5)可以看到R1与R3路由连通但与R4未连通。
MPLS的工作原理及MPLSVPN技术的特点
MPLS工作原理及MPLSVPN技术特点MPLS VPN是一个基于MPLS技术IP VPN，是在网络路由和交换设备上应用MPLS（Multiprotocol Label Switching，多协议标识交换）技术，简化关键路由器路由选择方法，利用结合传统路由技术标识交换实现IP虚拟专用网络（IP VPN），可用来结构宽带Intranet、Extranet，满足多个灵活业务需求。
MPLS工作原理MPLS是基于标识IP路由选择方法。
这些标识能被用来代表逐跳式或显式路由，并指明服务质量（QoS）、虚拟专网及影响一个特定类型流量（或一个尤其用户流量）在网络上传输方法等各类信息。
MPLS 采取简化了技术，来完成第三层和第二层转换。
她能提供每个IP数据包一个标识，将之和IP数据包封装于新MPLS数据包，由此决定IP数据包传输路径及优先次序，而和MPLS兼容路由器会在将IP数据包按对应路径转发之前仅读取该MPLS数据包包头标识，无须再去读取每个IP数据包中IP地址位等信息，所以数据包交换转发速度大大加紧。
现在路由协议全部是在一个指定源和目标地之间选择最短路径，而不管该路径带宽、载荷等链路状态，对于缺乏安全保障链路也没有一个显式方法来绕过她。
利用显式路由选择，就能灵活选择一条低延迟、安全路径来传输数据。
MPLS协议实现了第三层路由到第二层交换转换。
MPLS能使用多种第二层协议。
MPLS工作组到现在为止已把在帧中继、ATM和PPP链路及IEEE802．3局域网上使用标识实现了标准化。
MPLS在帧中继和ATM上运行一个好处是她为这些面向连接技术带来了IP任意连通性。
现在MPLS关键发展方向是在ATM方面。
这关键是因为ATM含有很强流量管理功效，能提供QoS方面服务，ATM和MPLS技术结合能充足发挥在流量管理和QoS方面作用。
标识是用于转发数据包报头，报头格式则取决于网络特征。
在路由器网络中，标识是独立32位报头；在ATM 中，标识置于虚电路标识符／虚通道标识符（VCI／VPI）信元报头中。
mpls工作原理
mpls工作原理MPLS（Multiprotocol Label Switching）是一种基于数据包交换技术的网络传输协议，它可以在网络层实现数据的高效传输和路由。
MPLS工作原理是通过标签交换技术来实现数据的快速传输和路由选择，下面我们来详细了解一下MPLS的工作原理。
首先，MPLS的工作原理基于标签交换技术，它在网络层对数据包进行封装和转发。
当数据包进入MPLS网络时，首先会被赋予一个标签，这个标签是根据路由选择算法确定的，然后根据这个标签来进行数据包的转发。
这个过程可以提高数据包的传输效率和网络的可靠性。
其次，MPLS的工作原理是基于标签交换路由器（LSR）来实现的。
在MPLS网络中，有两种类型的标签交换路由器，一种是边界路由器（PE），另一种是核心路由器（P）。
PE路由器负责与其他网络连接，它会为数据包添加标签，并根据目的地址来选择合适的标签，然后将数据包发送到核心路由器。
核心路由器则根据标签来进行数据包的转发，从而实现数据的快速传输和路由选择。
另外，MPLS的工作原理还包括标签分发协议（LDP）和资源预留协议（RSVP）。
LDP用于在MPLS网络中分发标签，它会为每个数据包分配一个唯一的标签，并将这个标签分发给所有的LSR。
RSVP 则用于在MPLS网络中进行资源的预留和管理，它可以确保网络资源得到合理的分配和利用，从而提高网络的性能和可靠性。
总的来说，MPLS的工作原理是基于标签交换技术和路由选择算法来实现的，它可以提高数据包的传输效率和网络的可靠性。
通过标签交换路由器和标签分发协议的配合，MPLS可以实现数据的快速传输和路由选择，从而满足不同应用场景对网络性能的要求。
综上所述，MPLS的工作原理是基于标签交换技术和路由选择算法来实现的，它可以提高数据包的传输效率和网络的可靠性。
通过标签交换路由器和标签分发协议的配合，MPLS可以实现数据的快速传输和路由选择，从而满足不同应用场景对网络性能的要求。
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。
一种新型的宽带网络技术——MPLS
发 等 价 类 ， 给 分 组 加 上 标 签 形 成 ＭＰ Ｓ标 签 分 组 并 Ｌ
．
然 后 ， Ｌ Ｒ构 成 的 网络 中 ， Ｓ 在 Ｓ Ｌ Ｒ刘‘ 签 分 组 不 标
再 进 行 任 何 第 三 层 处 理 ，只 是 依 据 分 组 上 的标 签
及 标 签转 发 表 通 过 交 换 单 元 对 其 进 行 转 发 ，当 标 签 分 组 转 发 至 出 口路 由器 时 ， 出 口路 由 器 将 分 组 中 的标 签 去 掉 后 继 续 进 行 转 发 ． Ｌ ＭＰ Ｓ网 络 的 结 构
如 图 ｌ所 示 ．
１
ＭＰ Ｓ概 述 Ｌ
ＭＰ Ｓ是 一 种 将 第 三 层 路 由和 第 二 层 交换 相 Ｌ
结合的 Ｉ Ｐ交 换 技 术 ， Ｉ 在 Ｐ路 由和控 制 协 议 的 基 础
上 提 供 面 向 连 接 的 交 换 ．其 核 心 思 想 就 是 取 消
标签分 布 协议 （Ｄ ） Ｌ Ｐ
中 图 分 类 号 ：Ｔ ３ ３ ０ Ｂ ９ ．４
Ｉｔｒｅ 正 以前 所 未 有 的速 度 迅 速 在 全球 获 得 ｎｅｎ ｔ 发 展 ， Ｐ技 术 以无 连 接 方 式 ，向用 户 提 供 简单 、 Ｉ 高
２ ＭＰ Ｓ的体 系 结 构 Ｌ
２１ ． ＭＰ Ｓ网 络 的 结构 Ｌ
效 而 且 灵 活 的 通 信 手 段 ．但 随 着传 统 路 由 协 议 （ Ｏ Ｐ 、Ｂ Ｐ Ｄ 如 ＳＦ Ｇ
等 ） 起 ， 各 个 Ｌ Ｒ 中为 有 业 务 需 求 的 转 发 等 价 一 在 Ｓ 类 （ Ｅ 建 立 路 由表 和标 签 映 像 表 ， 口边 缘 路 由 Ｆ Ｃ） 入
器接收分组 ， 完成 第 三 层 功 能 ， 定分 组 所 属 的 转 判
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1．MPLS技术结合了ATM第2层的交换技术和IP第3层的技术。
2．LSR设备结构包括了两个平面，即数据平面和平面。
3.LSR转发报文依据标记。
（栈顶/栈底）
4.LSR设备结构包括两个平面，标记转发信息表位于平面。
5.LSR设备结构包括了两个平面，即平面和控制平面。
6．VPN结构中，CE、PE、P的中英文含义分别是。
7. BGP MPLS VPN中，RD的作用是，RT的作用是。
8. LSP的建立方向是从数据流的至。
（上游/下游）
9. 标记请求消息方向是从数据流的至。
（上游/下游）
1. 简述MPLS/BGP VPN报文的转发过程。
2. 什么是倒数第二跳弹出？
3. MPLS中如何防止标记绑定报文（label mapping）循环？
4. LSP的建立有哪两种方式？什么是显式路由？（对比逐跳的hop-by-hop路由）
5. LDP协议消息分为哪几类？
6. 什么是LDP对等体？
7. LDP协议工作分为哪几个阶段？说明这几个阶段的工作过程。
8. LDP标签分发处理过程规定，标签分配模式有哪些？标签控制模式有哪些？标签保留方式有哪些？
9. 说明MPLS的标记域的结构。
10.对比LSR和LER结构和功能的异同。
1．以下不属于LSR功能的是（）
A.标记交换
B.标记分发
C.交换路由信息
D.IP交换
2．MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为（）
A.LDP
B.FIB
C.HEC
D.FEC
3 .LSR转发报文依据的标记是（）
A.栈顶标记
B.栈底标记
C.第2个标记
D.任意一个标记
4 .对于一台LSR/LER设备的标记转发表来说，对于同一条路由，入标记和出标记（）
A.一定不同
B.一定相同
C.可能相同
D.均等于3
5 .MPLS的标签可以嵌套的层数是（）
A.1层
B.3层
C.10层
D.理论上可以是无限层
6 .在LSP的建立过程中，需要将路由和标签绑定，并将这种绑定关系通知邻接的LSR。
这
个过程一般使用的协议是（）
A.TCP
B.LDP
C.ISUP
D.UDP
1．图是MPLS网络的标签分发过程，长方形表示路由器，路由器名称在长方形内部。
路由器两边标注的数字为路由器的端口号，Req(y)表示LDP的标记请求消息，y表示路由信息；Label(x)表示LDP的标记分发消息，x为分发的标记。
填表完成标签交换路径LSP 形成。
LER2
LSR3
LSR1
LER1
2．某地MPLS网络结构如图所示，LER1、LSR1和LER2的部分标签转发信息库已给出。
回答下列问题：
（1）LSR、LER是什么设备？能够处理不带标签IP报文的是哪个？
（2）LER2从端口1接收到一个IP报文，目的地址为196.5.2.3。
说明该报文经过图示网络转发至目的网络，需要经过哪些路由器，这些路由器如何处理该报文？。