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6.3.2 MPLS网络体系结构
MPLS属于多层交换技术,它主要由两部分组成,即控制面和数据面,其主要特点如下。
(1)控制面
控制面负责交换第三层的路由信息和标记。它的主要内容包括采用标准的IP路由协议,如OSPF,IS-IS(Intermedia Systemto Intermedia System)和BGP等交换路由信息,创建和维护路由表FIB(Forwarding Information Base);采用新定义的LDP协议或旧有的BGP及RSVP等,交换、创建并维护标记转发表LIB和LSP.在MPLS中,不再使用ATM的控制信令。
另外在控制面,MPLS采用拓扑驱动的连接建立方式创建LSP,这种方式与PSTN,X.25及ATM等传统技术采用的数据流驱动的连接建立方式相比,更适合数据业务的衮发性特点,一方面LSP基于网络拓扑预先建立,另一方面核心网络需要维持的连接数目不直接受用户呼叫和业务量变化的控制和影响,核心网络可以用数目很少的、基本相对稳定的LSP服务众多的用户业务,这在很大程度上提高了核心网络的稳定性。
(2)数据面
数据面负责基于LIB进行分组转发,其主要特点是采纳ATM等的固定长标记交换技术进行分组转发,从而极大地简化了核心网络分组转发的处理过程,提高了传输效率。
MPLS网络进行交换的核心思想可总结为一句话:“在网络边缘进行路由和标记,在网络核心进行标记交换”.图6-24所示是一个MPLS网络的示意图。
组成MPLS网络的设备分为两类,即位于网络核心的LSR和位于网络边缘的LER.
构成MPLS网络的其他核心成分包括标记封装结构,以及相关的信令协议,如IP路由协议和标记分配协议等。通过上述核心技术,MPLS将面向连接的网络服务引入到了IP骨干网中。
MPLS网络执行标记交换需经历以下步骤。
(1)la:LSR使用现有的IP路由协议获取到目的网络的可达性信息。维护并建立标准IP转发路由表FIB.
lb:使用LDP协议建立LIB.
(2)入口LER接收分组,执行第三层的增值服务,并为分组打上标记。
(3)核心LSR基于标记执行交换。
(4)出口LER删除标记,转发分组到目的网络。图6-25所示描述了在MPLS网中使用的主要协议和其所在的功能模块,其中控制面由IP路由协议模块、标记分配协议模块组成。根据不同的使用环境,IP路由协议可以是任何一个目前流行的路由协议,如OSPF,BGP或IS-IS等。标记分配协议也有多种选择,其中LDP使用TCP协议来保证LDP对等层在对话期间的控制数据可靠地在LSR间传输,同时LDP也负责维护、更新LIB的内容。当LDP处于发现操作状态时,它使用UDP协议,在这个状态下,LSR竭力搜索它的邻居成员,同时也将自己在网上呈报。这是通过相互交换Hello分组实现的,而RSVP则采用UDP协议传递标记信息。
数据面主要由IP转发模块和标记转发模块组成,其中IP转发是指执行传统的IP转发功能,它使用最长地址匹配算法在路由表中查找下一跳,在MPLS中,该功能只在LER上执行。MPLS标转发则根据给定分组的标记进行输出端口/标记的映射。图6-25中数据面部分通常用硬件实现,以加快处理速度和效率,而控制面的功能主要由软件来实现。
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