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MPLS基础简介及MPLS基本结构
2019年12月09日
MPLS基础简介及MPLS基本结构
介绍
MPLS
的定义、由来和作用。
定义
多协议标签交换MPLS(Multiprotocol Label Switching)是一种IP(Internet Protocol)骨干网技术。MPLS在无连接的IP网络上引入面向连接的标签交换概念,将第三层路由技术和第二层交换技术相结合,充分发挥了IP路由的灵活性和二层交换的简捷性。
MPLS
起源于IPv4(Internet Protocol version 4),其核心技术可扩展到多种网络协议,包括IPv6(Internet Protocol version 6)、IPX(Internet Packet Exchange)和CLNP(Connectionless Network Protocol)等。
由此可见,MPLS并不是一种业务或者应用,它实际上是一种隧道技术。这种技术不仅支持多种高层协议与业务,而且在一定程度上可以保证信息传输的安全性。
目的
90年代中期,随着IP技术的快速发展,Internet数据海量增长。但由于硬件技术存在限制,基于最长匹配算法的IP技术必须使用软件查找路由,转发性能低下,因此IP技术的转发性能成为当时限制网络发展的瓶颈。
为了适应网络的发展,ATM(Asynchronous Transfer Mode)技术应运而生。ATM采用定长标签,并且只需要维护比路由表规模小得多的标签表,能够提供比IP路由方式高得多的转发性能。然而,ATM协议相对复杂,且ATM网络部署成本高,这使得ATM技术很难普及。
传统的IP技术简单,且部署成本低。如何结合IP与ATM的优点成为当时热门话题。多协议标签交换技术MPLS就是在这种背景下产生的。
MPLS最初是为了提高路由器的转发速度而提出的。与传统IP路由方式相比,它在数据转发时,只在网络边缘分析IP报文头,而不用在每一跳都分析IP报文头,节约了处理时间。
随着专用集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)技术的发展,路由查找速度已经不是阻碍网络发展的瓶颈。这使得MPLS在提高转发速度方面不再具备明显的优势。但是MPLS支持多层标签和转发平面面向连接的特性,使其在VPN(Virtual Private Network)、QoS(Quality of Service)等方面得到广泛应用。
MPLS基本结构
网络结构
MPLS基于标签进行转发,进行MPLS标签交换和报文转发的网络设备称为标签交换路由器LSR(Label Switching Router);由LSR构成的网络区域称为MPLS域(MPLS Domain)。位于MPLS域边缘、连接其他网络的LSR称为边缘路由器LER(Label Edge Router),区域内部的LSR称为核心LSR(Core LSR)。
体系结构
MPLS
的体系结构,它由控制平面(Control Plane)和转发平面(Forwarding Plane)组成。
过去MPLS VPN能够大行其道的缘由
如何克服传统网络向SD-WAN过渡遇到的挑战
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