多協(xié)議標(biāo)簽交換的3層交換
在IP路由選擇上快速進(jìn)行交換的簡(jiǎn)化方法——多協(xié)議標(biāo)簽交換。在進(jìn)行高速傳輸?shù)臅r(shí)候,有效規(guī)定傳輸數(shù)據(jù)的順序,根據(jù)標(biāo)簽不同來(lái)定位優(yōu)先級(jí)。在多種情況下可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡??芍^一種多效的技術(shù)。
多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)
在傳統(tǒng)的3層轉(zhuǎn)發(fā)中,隨著數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,每一臺(tái)路由器都從3層文件頭提取轉(zhuǎn)發(fā)信息。數(shù)據(jù)包經(jīng)過(guò)的每一臺(tái)路由器都要重復(fù)實(shí)施這種文件頭分析。
在MPLS網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)包是根據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)的。通過(guò)接口可以達(dá)到的每一個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)都要分配一個(gè)獨(dú)特的標(biāo)簽。入網(wǎng)標(biāo)簽和出網(wǎng)標(biāo)簽之間要建立一個(gè)映射。這個(gè)映射保存在標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(kù)(LFIB)表格中。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)檢查這個(gè)入網(wǎng)標(biāo)簽,做一次表格檢查,把入網(wǎng)標(biāo)簽交換成出網(wǎng)標(biāo)簽,然后把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到出網(wǎng)接口。這種表格的應(yīng)用允許MPLS網(wǎng)絡(luò)建立一個(gè)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽交換通道(LSP)。
圖1顯示MPLS文件頭的細(xì)節(jié)。它位于3層(IP)文件頭和2層文件頭之間。多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS文件頭的試驗(yàn)位(EXP-bits)和TTL(生存時(shí)間)字段可以從IP文件頭復(fù)制。S字節(jié)表示在這個(gè)數(shù)據(jù)包中是否存在一個(gè)以上的MPLS標(biāo)簽。
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圖1:MPLS標(biāo)簽文件頭
MPLS網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間使用一個(gè)協(xié)議為IP網(wǎng)絡(luò)分配標(biāo)簽,并且與其它路由器交換標(biāo)簽信息。目前最常用的協(xié)議是標(biāo)簽分配協(xié)議(LDP端口號(hào)是646)。這個(gè)協(xié)議以TCP協(xié)議為基礎(chǔ),在MPLS標(biāo)簽交換路由器(LSR)上運(yùn)行。
LSR的概念經(jīng)常用來(lái)說(shuō)明MPLS設(shè)備。LSR運(yùn)行一種路由協(xié)議,因此具有3層的智能。然而,一旦LSP建立起來(lái),MPLS設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)通信的時(shí)候僅執(zhí)行檢查標(biāo)簽的工作。因此,他們把路由的智能與交換的速度結(jié)合在一起了。圖2介紹了一個(gè)MPLS網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的基本操作。
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圖2:標(biāo)簽交換概要
多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS提供了一種節(jié)省成本的方法,讓運(yùn)營(yíng)商在一個(gè)共享的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上銷(xiāo)售帶寬,而不是使用專(zhuān)用的基于TDM的租賃線路銷(xiāo)售帶寬。TDM提供的高質(zhì)量的服務(wù)可以通過(guò)使用高優(yōu)先等級(jí)的標(biāo)簽標(biāo)記來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)字段用于這個(gè)目的,并且通常從進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的IP優(yōu)先字段復(fù)制。例如,VoIP數(shù)據(jù)包通常標(biāo)記為高優(yōu)先等級(jí)的5,這與MPLS核心網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)值5是相對(duì)應(yīng)的。不同的客戶(hù)在同一家服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)通信是通過(guò)使用MPLS虛擬專(zhuān)用網(wǎng) (VPN)分隔開(kāi)來(lái)的。然而,需要指出的是,與IPSec VPN不同,MPLS VPN作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不提供加密功能。MPLS被認(rèn)為是幀中繼和ATM最新的增強(qiáng)功能。所有這三種技術(shù)都提供了訪問(wèn)共享的服務(wù)提供商的基礎(chǔ)設(shè)施,但是,MPLS通過(guò)使所有的核心設(shè)備都熟悉IP為網(wǎng)絡(luò)注入了更多的智能。