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认识MPLS体系架构的控制平面和转发平面两部分

2019年12月06日

认识MPLS体系架构的控制平面和转发平面两部分

总体来说，MPLS体系架构是由控制平面（Control Plane）和转发平面（Forwarding Plane）两部分组成。但在这两部分中，各自又包括了多个子项。

1.控制平面

控制平面顾名思义就是用于控制协议报文的转发，那依靠什么来实现呢？当然就是IP路由和MPLS标签两方面了，因为MPLS骨干网中的LSR都是三层设备，需要依靠IP路由实现互通，而外部进入到MPLS骨干网的报文又要直接依靠MPLS进行转发，所以LSR的控制平面要同时负责对IP报文和MPLS报文转发的控制。要控制IP报文和MPLS报文转发就需要有产生、维护路由和标签信息的能力，这就是控制平面的基本功能，包括三个子项，各子项的职责如下：

RIB（Routing Information Base，路由信息表）

RIB是由各种IP路由协议生成，用于进行路由选择。骨干网中的MPLS标签的分发、LSP的建立仍必须依据IP路由表，即先按照下面将要介绍的“转发信息表”（FIB）进行MPLS标签分发，建立对应的LSP，然后MPLS域中的设备才可以直接按照标签进行数据转发。

LDP（标签分发协议）

LDP是一种动态标签分发协议，负责MPLS标签的动态分发、LFIB（标签转发信息表）的建立、标签交换路径的建立、拆除等工作。使用LDP协议进行标签分发的方向是与LSP的方向相反，具体将在本系列后面介绍。

LIB（Label Information Base，标签信息表）

MPLS标签与IP路由中的RIB对应的就是LIB，由LDP生成，保存了每个标签与对应FEC的映射关系，用于管理MPLS标签信息。在LIB中包括的元素有：FEC网段、入标签、出标签、分发出标签的下游节点等，他们之间建立了一一映射关系。

在每个LSR中都会基于所收到的每个FEC的标签映射信息，建立LIB表项。在这些相同或不同LIB表项中，不同标签之间的关系存在以下规则：

所有的入标签必须不同。因为入标签是由本地设备为不同FEC分配的，必须保证每个FEC所分配到的入标签唯一。但为同一FEC分配的入标签必须一致，不管他上游的路径有多少个。

2.转发平面

转发平面顾名思义是用于指导报文的转发，也即数据平面（Data Plane）。他也包括IP报文转发和MPLS报文转发两个方面，负责构建各种用于指导IP报文、MPLS报文转发的表项。指导报文的转发所需的就是出接口、下一跳这些基本元素。转发平面也包括两个子项，他们的职责如下：

FIB（Forwarding Information Base，转发信息表）

FIB是用于指导IP报文转的，是从RIB提取必要的路由信息生成，但仅提取当前有效的路由表项信息生成。当报文离开MPLS域时要按FIB进行转发。

FIB中包括：目的网段、出接口、下一跳IP地址、路由标记、路由优先级等信息。在FIB中的表项都是当前有效的，如果过段时间，到达同一目的址改变了所使用的路由表项，或者原来对应的路由表项被删除了，则原来的FIB表项也会自动删除，以确保里面的表项都可以在当时用于指导IP报文的转发。

LFIB（Label Forwarding Information Base，标签转发信息表）

LFIB是用于指导MPLS报文转发的，从LIB中提取必要的信息生成。LFIB中除包括用于指导IP报文转发的：目的网段、出接口、下一跳这三个基本元素外，还包括：入标签和出标签。当MPLS报文在MPLS域内时需按LFIB进行转发。但MPLS中的LFIB与IP路由中的FIB类似，他也仅包括LIB中当前有效的那些标签映射表项。

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