MPLS

MPLS（多协议标签交换）是一种在电信网络中用于加速网络流量并简化网络路由器管理的技术。其核心概念是标签交换路径（LSPs）。以下是MPLS LSP底层架构的概述：

1. 标签分发协议（LDP）：

• 功能： LDP是用于在MPLS网络中在路由器之间分发标签的协议。

• 操作： 运行LDP的路由器相互通信，交换标签信息，使它们能够构建标签转发表。

2. 标签交换路由器（LSR）：

• 功能： LSR是MPLS网络中能够基于标签进行数据包转发的路由器。

• 操作： LSR使用标签信息做出转发决策。它们还可能执行标签交换（交换传入标签与传出标签）。

3. 标签边界路由器（LER）：

• 功能： LER是位于MPLS网络边缘的路由器，数据包进入或离开MPLS域时，它们负责为数据包分配或删除标签。

• 操作： LER在数据包进入MPLS网络时为其分配标签，在数据包离开时删除标签。

4. 标签转发信息库（LFIB）：

• 功能： 每个LSR维护的表，其中包含标签转发信息。

• 操作： LFIB将传入标签映射到传出标签和接口，促使高效的标签转发。

5. 标签堆栈：

• 功能： MPLS允许将标签堆叠起来，以表示LSPs的分层结构。

• 操作： 一个数据包可以关联多个标签，每个标签表示LSP的不同段。底部的标签用于转发决策。

6. 标签分发：

• 操作： 当LSR接收到IP数据包时，它根据其转发决策为数据包分配一个标签，并将标签推送到数据包上。

• 示例： 入口LER为其分配传出标签，路径中的后续LSR可能分配其他标签形成标签堆栈。

7. 标签交换：

• 操作： 数据包在穿越MPLS网络时，LSR可能会交换标签。根据LFIB条目，传入标签与传出标签进行交换。

• 目的： 标签交换允许创建明确定义的路径（LSPs）穿越网络。

8. 倒数第二跳弹出（PHP）：

• 操作： 在PHP中，倒数第二跳路由器在将数据包转发到出口LER之前删除最外层的标签。

• 目的： PHP减轻了出口路由器的负担，通过简化其任务仅处理IP数据包。

9. 隧道：

• 操作： MPLS可用于在路由器之间创建隧道，从而创建虚拟专用网络（VPNs）和流量工程。

• 示例： MPLS可用于建立跨越多个路由器的LSPs，以优化流量流向。

10. MPLS信令协议：

• 示例协议： LDP（标签分发协议），RSVP-TE（资源预留协议 - 流量工程）。

• 操作： 这些协议用于建立、修改和撤销LSPs。

标签分发、标签交换和标签堆叠的结合使得MPLS能够在网络中创建高效、确定性的路径，特别适用于流量工程、服务质量（QoS）和VPN等应用。