《計算機組網(wǎng)原理》

原理篇第12章第三層交換技術

1上海交通大學計算機系

本章重點什么是第三層交換，其目的是什么。MPLS的基本工作原理MPLS的標簽交換過程復習時以上課電子版教材為主。2上海交通大學計算機系第12章第三層交換技術IP協(xié)議的轉發(fā)和尋址功能的不足TCP協(xié)議重發(fā)功能的不足路由器功能的不足

3上海交通大學計算機系

第三層交換技術又稱為IP交換（IPSwitching）該技術主要用于提高報文在網(wǎng)絡中的傳遞速度。第三層交換是將路由與交換結合起來的技術，即將基于軟件的路由選擇（第三層）與基于硬件的交換（第二層）結合起來。1996年提出，目前只支持IP協(xié)議。4上海交通大學計算機系第三層交換主要方案Cisco公司 NetFlow；TagSwitching3Com公司 FastIP；FIREIpsilon公司 IPSwitchingBay公司 IPRoutingSwitchingCabletron公司 SecureFastVirtualNetworkArchitectureCascade公司 IPNavigatorIETF MPLS（MultiprotocolLabelSwitching）5上海交通大學計算機系MPLS的含義：MPLS稱為多協(xié)議標簽交換。多協(xié)議是指MPLS使用多種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議(如幀中繼、PPP、以太網(wǎng)協(xié)議等)，同時支持多種網(wǎng)絡層協(xié)議。標簽交換是指數(shù)據(jù)包的交換根據(jù)標簽(Label)進行，標簽由MPLS協(xié)議定義?；跇撕灥慕粨Q要比基于路由表的存儲轉發(fā)快。6上海交通大學計算機系

MPLS在協(xié)議層次中的位置7上海交通大學計算機系MPLS的基本思想是在網(wǎng)絡邊緣設置標記邊緣路由器，而在網(wǎng)路內部使用具有標記識別功能的交換機?！耙淮温酚桑啻谓粨Q”（RouteOnce，Switchmany）“盡可能使用交換，僅在必要時才使用路由”（Swithwhenyoucan，Routewhenyoumust）MPLS還可用于構建VPN（虛擬專用網(wǎng)）8上海交通大學計算機系入口MPLS節(jié)點（在分組上貼標簽）中間MPLS節(jié)點（交換標簽）出口MPLS節(jié)點（恢復原分組）9上海交通大學計算機系MPLS的核心技術和組件：1.標簽邊界路由器LER 是MPLS的入口/出口路由器，進行IP報文初始化處理、分類等第三層功能和標簽綁定功能。在入口處將IP地址轉換成標簽，在出口又將標簽恢復成IP地址。2.標簽交換路由器LSR 是一個通用的IP交換機，具有第三層轉發(fā)分組和第二層交換分組的功能。它能運行傳統(tǒng)的IP路由協(xié)議，并能執(zhí)行一個特殊控制協(xié)議以與鄰接的LSR協(xié)調標簽的綁定信息。10上海交通大學計算機系3.標簽LabelL2頭MPLSIP頭載荷Label（20）COS（3）S（1）TTL（8）Label： 標簽 20位COS： 服務等級 3位S： 堆棧標志 1位TTL： 生存時間 8位11上海交通大學計算機系4.轉發(fā)機制即標簽交換機制輸入端口輸入標記輸出端口輸出標記1456標記信息庫LIB15IP分組標記4IP分組標記6LSR標記替換輸入標記輸出標記46輸入標記輸出標記63LSRLSR12上海交通大學計算機系MPLS網(wǎng)絡框架結構及MPLS交換原理13上海交通大學計算機系5.標簽分發(fā)標簽分發(fā)協(xié)議LDP完成標簽的分配和