【正文】 al and Electronic Engineering 24 IP 數(shù)據(jù)報(bào)R F C 1 4 8 3 I P P D US N A P 部分LLC 部分C P C S P D U 凈荷 C P C S P D U 尾A T M 信頭 凈荷A A L 5 C P C SA T M 信頭 凈荷A T M 信元 圖 CIPOA中數(shù)據(jù)包的封裝 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 25 IP地址與 ATM地址映射 CIPOA的關(guān)鍵 解決 IP地址與 ATM地址之間的轉(zhuǎn)換問題 ，即實(shí)現(xiàn) IP地址與 ATM地址之間的解析 。 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 28 （ 2）數(shù)據(jù)傳送： IP主機(jī)向 LIS中的其他主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先通過 ARP服務(wù)器進(jìn)行地址解析，得到對(duì)方的 ATM地址，啟動(dòng) ATM信令交換，建立一條 ATM虛連接。 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 30 （ 2） CIPOA成功地解決了 IP地址與 ATM地址的映射問題，實(shí)現(xiàn)簡單、延時(shí)小。 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 31 （ 4）實(shí)現(xiàn) LIS間通信所需的傳統(tǒng)路由器的性能將會(huì)產(chǎn)生“瓶頸”問題，因?yàn)閭鹘y(tǒng)路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速度是無法與 ATM交換機(jī)的交換速度相比的。 （ 5） CIPOA只支持 IP，不支持 IPX等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，限制了它的應(yīng)用。 （ 7） CIPOA不支持 LAN的廣播業(yè)務(wù)和組播業(yè)務(wù) ，因?yàn)?CIPOA的地址解析協(xié)議未定義 IP廣播地址和 ATM地址之間的映射 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 33 MPLS核心技術(shù) 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 34 一、 MPLS 含義 多協(xié)議標(biāo)記交換 （ MultiProtocol Label Switching， MPLS） 技術(shù) ， 是一種在開放的通信網(wǎng)上利用標(biāo)記引導(dǎo)數(shù)據(jù)高速 、 高效傳輸?shù)募夹g(shù) 。 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 35 ?Inter的高速發(fā)展和新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，對(duì)基于 IP的承載網(wǎng)提出了挑戰(zhàn) （ 1） IP網(wǎng)絡(luò)是否能夠有效保證各種應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量？ （ 2） IP網(wǎng)絡(luò)是否有利于增值服務(wù)的提供？ ①新的應(yīng)用層出不窮，如語音傳送、視頻服務(wù)、多媒體信息傳輸?shù)取? ②目前的 IP路由技術(shù)采取基于目的地址的最優(yōu)數(shù)據(jù)傳輸通路查找法，而不考慮所要傳送數(shù)據(jù)的其他性能要求； ③網(wǎng)絡(luò)規(guī)模迅速增長，但現(xiàn)有的 IP路由技術(shù)及組網(wǎng)方式不適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展和許多增值服務(wù)的提供。保持傳統(tǒng)因特網(wǎng) “ 核心簡單，邊緣復(fù)雜 ” 的設(shè)計(jì)原則。 FEC（ Forwarding Equivalence Class）：轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類。 轉(zhuǎn)發(fā)信息庫（ FIB）：用于存放下一跳的相關(guān)信息。 LSR是 MPLS的網(wǎng)絡(luò)的核心交換機(jī)或者路由器，它提供標(biāo)簽交換和標(biāo)簽分發(fā)功能。在 MPLS的網(wǎng)絡(luò)邊緣，進(jìn)入到 MPLS網(wǎng)絡(luò)的流量由 LER分為不同的FEC，并為這些 FEC請(qǐng)求相應(yīng)的標(biāo)簽。 LSP：標(biāo)簽交換通道 。 數(shù)據(jù)流所走的路徑就是 LSP MPLS的幾個(gè)術(shù)語（ 2） 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 43 物理層 數(shù)據(jù)鏈路層 M P L S 網(wǎng)絡(luò)層 圖 6. 2 　 M P L S 體系七、 MPLS體系 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 44 標(biāo)記交換的多協(xié)議 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 45 MPLS工作原理 ?以網(wǎng)絡(luò)中單一的一個(gè) MPLS域?yàn)槔? 通過 LDP等協(xié)議，在 LSR和 LER、 LSR和 LSR之間完成標(biāo)記信息的分發(fā) (1)使用現(xiàn)有的選路協(xié)議，如 OSPF（開放式最短路徑優(yōu)先協(xié)議 ）、 IGRP（內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議 ）等，建立到終點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的連接， LDP完成標(biāo)記到終點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的映射； （ 2）入口 LER接受分組，完成第三層功能，判定分組所屬的 FEC，并給分組加上標(biāo)記形成 MPLS標(biāo)記分組 （ 3） LSR依據(jù)分組上的標(biāo)記以及標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)表通過交換單元對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不再進(jìn)行任何第三層處理 （ 4）出口 LER將分組中的標(biāo)記去掉后轉(zhuǎn)發(fā)至目的地 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 46 MPLS交換實(shí)例 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 47 圖 MPLS的一個(gè)示例 I n t f In L a b e l In D e st I n t f Ou t 3 40 4 7 . 1 1 I n t f In L a b e l In De st I n t f O u t L a b e l O u t 3 50 4 7 . 1 1 40 1 2 3 1 2 1 2 3 3 I n t f In De st I n t f O u t L a b e l O u t 3 4 7 . 1 1 50 IP IP Label 40 | IP 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 48 IP D e s t Ou t4 7 .1 14 7 .2 24 7 .3 31 2 3 D e s t Ou t4 7 .1 14 7 .2 24 7 .3 31 2 1 2 3 IP IP IP IP的 hopbyhop逐跳轉(zhuǎn)發(fā) IP的逐跳轉(zhuǎn)發(fā)，在經(jīng)過的每一跳處，必須進(jìn)行路 由表的最長匹配查找（可能多次），速度緩慢。 對(duì)于子集中所有的分組 ， 路由器采用同樣的處理方式轉(zhuǎn)發(fā) 。 目前選擇劃分轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類 FEC的方法有： (a) 源或者目的 IP地址 ， IP網(wǎng)絡(luò)的地址； (b) 源或者目的端口號(hào)； (c) 差分服務(wù)編碼字段； (d) IPv6的流標(biāo)記 。 MPLS中： 當(dāng)分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí) ， 為一個(gè)分組指定一個(gè)特定的 FEC只在MPLS網(wǎng)的入口做一次 。 每一個(gè) LSR都要?jiǎng)?chuàng)建一張表來說明分組如何進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) ， 該表被稱為標(biāo)記信息庫 LIB(Label Information Base)， 表中包含了 FEC到標(biāo)記間的綁定關(guān)系 。 (2) FEC是從網(wǎng)絡(luò)層或更高層得到的，而 MPLS的目標(biāo)之一是支持不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，直接使用 FEC不利于實(shí)現(xiàn)一個(gè)獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)層的核心交換網(wǎng)。 轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類 FEC（ 3） 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 53 圖 FEC標(biāo)記與 LSP的關(guān)系示意圖 I P 1I P 2I P 3I P 3L E RI P 1I P 2L1L1I P 3 L2I P 3 L3L S RI P 1 L2I P 2 L2I P 1 L3I P 2 L3I P 1 L4I P 2 L4L S RI P 3 L3 I P 3 L4I P 3 L4L S RI P 3 L5I P 3 L2L E RL S R L S RI P 1I P 2I P 3I P 3L S P xL S P y,L S P zM P L S 核心網(wǎng)現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 54 圖 ，地址前綴不同的分組通過分配相同的標(biāo)記而映射到同一條 LSP上；同樣，地址前綴相同的分組也可由于 QoS的要求不同而映射到不同的 LSP上。 轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類 FEC（ 4） 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 55 標(biāo) 記 標(biāo)記是一個(gè) 簡短 、 定長 且只有 局部意義 的 連接標(biāo)識(shí)符 ， 它用 于 表 征 一 個(gè) 轉(zhuǎn) 發(fā) 等 價(jià) 類 FEC(Forwarding Equivalence Class)。 每一個(gè)分組在從源端到目的端的傳送過程中 ， 都會(huì)攜帶一個(gè)標(biāo)記 。 由于標(biāo)記是固定長的 ， 并且封裝在分組的最開始部分 ， 因此 硬件利用標(biāo)記就可以實(shí)現(xiàn)高速的分組交換 。 標(biāo)記 所對(duì)應(yīng)的 并不是單一的數(shù)據(jù)包，也不一定只是一個(gè) “ 數(shù)據(jù)流 ” ，而是一組采用 相同處理方法 的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類 FEC。標(biāo)簽位于第三層有效數(shù)據(jù)和第二層報(bào)頭之間。 標(biāo)記棧可定義成多級(jí)標(biāo)記，不同的標(biāo)記實(shí)現(xiàn)不同的目的。 現(xiàn) 代 交 換 技 術(shù) 電 氣 與 電 子 工 程 學(xué) 院 School of Electrical and Electronic Engineering 61 TTL(存活時(shí)間 ) 傳統(tǒng) IP協(xié)議中： 在一個(gè) IP報(bào)文被發(fā)送的時(shí)候，其 TTL值通常是 255，隨后每經(jīng)過一跳，該值就會(huì)減 1，如果 TTL的值減少到 0的話，這個(gè)報(bào)文就會(huì)被丟棄。包括兩個(gè)方面內(nèi)容： a) IP 到標(biāo)記或標(biāo)記到