MPLS转发

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⏰️创作时间：2025年07月20日09点26分

MPLS转发

MPLS转发过程中包括Push、Swap、Pop。基本的标签转发动作

• Push：IP报文进入MPLS域。MPLS边界设备在报文二层首部和IP首部之间插入新标签；或者MPLS中间设备根据需要，在标签栈顶增加一个新标签
• Swap：报文在MPLS域内转发时，根据标签转发表，用下一跳分配的标签替换MPLS报文的栈顶标签
• Pop：报文离开MPLS域时，将MPLS报文的标签剥离
  • 最后一个节点，标签已经没有价值，利用次末跳弹出机制，在第倒数第二跳设备上将标签弹出，减少最后一条的负担，直接进入IP转发或者是下一层标签转发
  • 默认次末跳弹出标签是3（Php就是倒数第二跳弹出）

基本转发过程

MPLS转发过程中包括Push、Swap、Pop。基本的标签转发动作

• Push：IP报文进入MPLS域。MPLS边界设备在报文二层首部和IP首部之间插入新标签；或者MPLS中间设备根据需要，在标签栈顶增加一个新标签
• Swap：报文在MPLS域内转发时，根据标签转发表，用下一跳分配的标签替换MPLS报文的栈顶标签
• Pop：报文离开MPLS域时，将MPLS报文的标签剥离
  • 最后一个节点，标签已经没有价值，利用次末跳弹出机制，在第倒数第二跳设备上将标签弹出，减少最后一条的负担，直接进入IP转发或者是下一层标签转发
  • 默认次末跳弹出标签是3（Php就是倒数第二跳弹出）

基本转发过程

Tunnel ID：长度为32位比特，只是本地有效，本地

NHLFE：下一跳标签转发表项，指导MPLS报文的转发（类似于FIB）

ILM：入标签到下一组标签转发表项的映射（ILM在Transit节点将标签和NHLFE绑定，通过标签索引 ILM）（相当于目的IP地址查询FIB，得到所有标签转发信息）

详细转发过程

• 如果Tunnel-ID的值是0x0，则正常进入IP转发流程
• 如果Tunenl-ID的是不为0x0，则进入MPLS转发流程

MPLS转发流程中，FIB、ILM和NHLFE表项都是通过Tunnel ID关联的

• Ingress的处理，通过查询FIB和NHLFE表指导报文的转发

  1. 查看FIB表，根据目的地址找对对应的Tunnel ID

     dis fib
     

  2. 根据FIB表的Tunnel ID，找到对应的 NHLFE 表项，将FIB和NHLFE表项关联

  3. 查看NHLFE表，得出出接口、下一跳、出标签和标签操作类型

  4. IP报文中压入标签，处理TTL将封装好的MPLS报文发送给下一跳

• Tansit的处理：查询 ILM 表和 NHLFE 指导MPLS报文转发

  1. 根据MPLS标签值查看对应的 ILM 表，得到tunnel ID

  2. 根据 ILM表的Tunnel ID，找到对应的 NHLFE 表项

  3. 查看 NHLFE 表项，得到出接口、下一跳、出标签和标签操作类型等

  4. MPLS报文处理方式根据不同标签值而不同

     • 标签值大于等于16，用新标签替换 MPLS 报文中的旧标签，同时处理 TTL ，将替换完的MPLS报文交给下一跳
     • 标签值为3，直接弹出标签，同时处理TTL，进行IP转发或者下一层标签转发

• Egress的处理：查询 ILM 指导MPLS报文的转发和查询路由表指导IP报文转发

  • 如果Egress收到IP报文，则查看路由表，进行IP转发
  • 如果Egress收到MPLS报文，则查看 ILM 表获得标签操作类型，同时处理TTL
    • 标签中栈底标识 s=1，表明该标签是栈底标签，直接进行IP转发
    • 标签中栈底标识 s=0，表明还有一层标签，继续进行下一层标签转发

Tunnel ID：长度为32位比特，只是本地有效，本地

NHLFE：下一跳标签转发表项，指导MPLS报文的转发（类似于FIB）

ILM：入标签到下一组标签转发表项的映射（ILM在Transit节点将标签和NHLFE绑定，通过标签索引 ILM）（相当于目的IP地址查询FIB，得到所有标签转发信息）

详细转发过程

• 如果Tunnel-ID的值是0x0，则正常进入IP转发流程
• 如果Tunenl-ID的是不为0x0，则进入MPLS转发流程

MPLS转发流程中，FIB、ILM和NHLFE表项都是通过Tunnel ID关联的

• Ingress的处理，通过查询FIB和NHLFE表指导报文的转发

  1. 查看FIB表，根据目的地址找对对应的Tunnel ID

     dis fib
     

  2. 根据FIB表的Tunnel ID，找到对应的 NHLFE 表项，将FIB和NHLFE表项关联

  3. 查看NHLFE表，得出出接口、下一跳、出标签和标签操作类型

  4. IP报文中压入标签，处理TTL将封装好的MPLS报文发送给下一跳

• Tansit的处理：查询 ILM 表和 NHLFE 指导MPLS报文转发

  1. 根据MPLS标签值查看对应的 ILM 表，得到tunnel ID

  2. 根据 ILM表的Tunnel ID，找到对应的 NHLFE 表项

  3. 查看 NHLFE 表项，得到出接口、下一跳、出标签和标签操作类型等

  4. MPLS报文处理方式根据不同标签值而不同

     • 标签值大于等于16，用新标签替换 MPLS 报文中的旧标签，同时处理 TTL ，将替换完的MPLS报文交给下一跳
     • 标签值为3，直接弹出标签，同时处理TTL，进行IP转发或者下一层标签转发

• Egress的处理：查询 ILM 指导MPLS报文的转发和查询路由表指导IP报文转发

  • 如果Egress收到IP报文，则查看路由表，进行IP转发
  • 如果Egress收到MPLS报文，则查看 ILM 表获得标签操作类型，同时处理TTL
    • 标签中栈底标识 s=1，表明该标签是栈底标签，直接进行IP转发
    • 标签中栈底标识 s=0，表明还有一层标签，继续进行下一层标签转发