网络协议——MPLS(多协议标签转发)
一，基本概述
1. mpls基本概念
MPLS位于二三层之间，可以向所有网络层提供服务。通过在数据链路层和网络层之间增加额外的MPLS头部，基于MPLS头部实现数据快速转发。
2. 控制平面和转发平面
控制平面：负责产生和维护路由信息以及标签信息。
RIB：路由信息表，由IP路由协议生成，用于选择路由。
LDP：标签分发协议，负责标签的分配、标签转发信息表的建立、标签交换路径的建立、拆除等工作。
LIB：标签信息表，由标签分发协议生成，用于管理标签信息。
转发平面：负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发。
FIB：转发信息表，从RIB提取必要的路由信息生成，负责普通IP报文的转发。
LFIB：标签转发信息表，简称标签转发表，由标签分发协议建立LFIB，负责带MPLS标签报文的
3. MPLS报文格式（MPLS标签的长度为4个字节，共分4个字节）
Label：20bit，标签值域；
Exp：3bit，用于扩展。现在通常用做CoS，当设备发生阻塞时，优先发送优先级高的报文；
S：1bit，栈底标识。MPLS支持多层标签，即标签嵌套。S值为1时表明为最底层标签；
TTL：8bit，和IP报文中的TTL意义相同防环。
默认是给32位主机地址分发标签
4. MPLS标签栈
MPLS支持一层或多层标签头部，这些标签头部的有序集合被称为标签栈。
最靠近二层头部的标签是栈顶标签，标签中的S字段为0。
最靠近IP头部的标签是栈底标签，标签中的S字段为1。
5. 标签的取值范围
0～15：特殊标签。如标签3，称为隐式空标签，用于倒数第二跳弹出；
16～1023：静态LSP和静态CR-LSP共享的标签空间；
1024及以上：LDP、RSVP-TE、MP-BGP等动态信令协议的标签空间。
6. MPLS术语
LSP：标签交换路径，即到达同一目的地址的报文在MPLS网络中经过的路径。
FEC：一般指具有相同转发处理方式的报文。在MPLS网络中，到达同一目的地址的所有报文就是一个FEC。一个FEC就是一个LSP。有目的IP地址及网络掩码、DSCP等特征来划分
LSR：标签交换路由器，支持MPLS的路由器。位于MPLS域边缘、连接其它网络的LSR称为边沿路由器LER，区域内部的LSR称为核心LSR。
入站LSR（Ingress LSR）：通常是向IP报文中压入MPLS头部并生成MPLS报文的LSR。
中转LSR（Transit LSR）：通常是将MPLS报文进行例如标签置换操作，并将报文继续在MPLS域中转发的LSR。
出站LSR（Egress LSR）：通常是将MPLS报文中MPLS头部移除，还原为IP报文的LSR。
MPLS域：一系列连续的运行MPLS的网络设备构成了一个MPLS域。
7. 静态LSP
基本概念：静态LSP是用户通过手工为各个FEC分配标签而建立的。
静态LSP不使用标签发布协议，不需要交互控制报文，因此消耗资源比较小。
通过静态方式建立的LSP不能根据网络拓扑变化动态调整，需要管理员干预。
应用场景：适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络。
标签分配原则：前一节点出标签的值等于下一个节点入标签的值。
8. 动态LSP
基本概念：动态LSP通过标签发布协议动态建立。
标签发布协议是MPLS的控制协议（也可称为信令协议），负责FEC的分类、标签的分发以及LSP的建立和维护等一系列操作。
常用标签发布协议：标签分发协议 (LDP)
全称：Label Distribution Protocol。
定义：LDP是多协议标签交换MPLS的一种控制协议，负责转发等价类FEC的分类、标签的分配以及标签交换路径LSP的建立和维护等操作。LDP规定了标签分发过程中的各种消息以及相关处理过程。
应用场景：LDP广泛地应用在VPN服务上，具有组网、配置简单、支持基于路由动态建立LSP、支持大容量LSP等优点。
9. MPLS标签控制平面和转发平面
控制平面：
控制平面是无连接的，主要功能是负责产生和维护路由信息以及标签信息。
控制平面包括：
路由信息表RIB：由IP路由协议、静态路由和直连路由共同生成，用于选择路由。
标签信息表LIB：用于管理标签信息，LIB中的表项可由标签交换协议或静态配置生成。
转发平面：
转发平面也称为数据平面，是面向连接的， 主要功能是负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发。
转发平面包括：
转发信息表FIB：从RIB提取必要的路由信息生成，负责普通IP报文的转发。
标签转发信息表LFIB：简称标签转发表，负责带MPLS标签报文的转发。
二，配置举例
1. MPLS静态配置命令
入接口路由器配置：
配置LSR-id:mpls lsr-id 1.1.1.1
开启MPLS：mpls
开启接口MPLS：interface GigabitEthernet0/0/0mpls
Ingress配置：static-lsp ingress(名字） name destination（目的地址+掩码）4.4.4.4 32 next-hop（下一跳）192.168.1.2 outgoing-interface（出接口） GigabitEthernet0/0/0 out-label（出标签） 100中间转发节点路由器配置：
配置LSR-id:mpls lsr-id 2.2.2.2
开启MPLS：mpls
开启接口MPLS：interface GigabitEthernet0/0/0mpls
interface GigabitEthernet0/0/1mpls
Transit配置：static-lsp transit(名字) name incoming-interface(进接口） GigabitEthernet0/0/0 in-label(进标签）100 nexthop（下一跳） 192.168.2.2 outgoing-interface(出接口）GigabitEthernet0/0/1 out-label（出标签） 100出接口路由器配置：
配置LSR-id:mpls lsr-id 3.3.3.3
开启MPLS：mpls
开启接口MPLS：interface GigabitEthernet0/0/0mpls
Egress 配置：static-lsp egress(名字） name incoming-interface（进接口） GigabitEthernet0/0/0 in-label（进标签） 100 查看静态LSP配置：
display mpls static-lsp2. 动态MPLS配置：
配置LSR-id:mpls lsr-id 2.2.2.2
开启MPLS：mpls
配置自动下发标签：mpls ldp
进入接口使能mpls: interface GigabitEthernet0/0/0mplsmpls ldpinterface GigabitEthernet0/0/1mplsmpls ldp