MPLS 2個轉發平面

Technorati 標籤: MPLS,LDP,標籤,label

01-MPLS標籤報文的格式.

實際上，之因此要叫MPLS 爲2.5層協議，是由於標籤是處於IP報文頭和二層報頭之間的.圖中是嵌套了三層標籤.

靠近二層頭的標籤叫頂部，考近IP報文頭的標籤叫底部.

若是有多個標籤，數據報文在被轉發的時候是利用頂部標籤進行轉發.當頂部移除之後，再利用下一層標籤進行轉發.

而每一個標籤的格式爲：

每一個標籤爲32 bit(4個字節). 分爲4個字段，每一個字段都有分工.

LABEL: 頭20個bit，是標籤範圍.cisco定義的標籤的是<16-1048575>.

0-15是保留爲系統用.

EXP: 3 bit. 用於IP precedence字段值的攜帶，用於QOS. 範圍0-7.

S: 1 bit, 爲了標示該標籤是否爲最後一個標籤再IP頭中.

前面已經說明，最靠近二層幀頭的，那麼最早被轉發。最靠近IP包頭的，最後被轉發使用.

S bit就是提供了這樣一個功能.

S=1, 棧底. S=0,非棧底.從下面的抓包也能看到,S=0的話，靠近二層幀頭，S=1，靠近3層IP報文頭.

TTL: 8 bit, 範圍0-255,這個定義和IP裏面的time to live是同樣的。

和IP不一樣的是，MPLS的TTL,

有可能初始化的時候就是255.

也有多是從IP包頭中直接複製過來的.

下面是一個MPLS報文的抓包.能夠看到這裏嵌套了2層標籤.

02-LDP協議的做用

LDP-label distribute protocol.

標籤分發協議，前身是TDP.cisco私有.

----------一直都在說, LDP標籤分發，必須基於IGP(ospf,RIP,EIGRP),由於標籤分發表，其實就是IGP路由表的一個映射.因此必須現有IGP,纔會有標籤轉發表.

路由表與標籤之間存在的映射關係-----FEC.

LDP要工做，必需要有底層的IGP.

CISCO的行爲是，IGP路由表裏面每一條路由，都會有一個對應的標籤存在於標籤轉發表.

03-MPLS 標籤報文轉發過程的相關動做

下面的圖，R1--R2--R3--R4爲MPLS域，左邊和右邊都爲IP域.

在IP域中數據包是沒有攜帶標籤的。而在MPLS域中數據包是攜帶了標籤的.

接下來講明一下一個數據包從左到右的過程：IP:A-->R1-->R2-->R3-->R4-->IP:B

須要說明的是，本地收到的標籤，始終是上游或者下游路由器分配過來的。

這樣說吧，若是本地路由器有一個路由明細達到1.1.1.0/24. 那麼從對端就會逐跳向我本端分配相關的標籤.因此，標籤永遠是別人發給個人。我把本地的直連路由映射成本地標籤，再分發給個人上下游路由器。那麼，一個雙向的標籤FEC就創建好了。

04-數據平面和控制平面.

這是理解MPLS轉發的重要基礎.

Control plane:控制平面.

簡單來講，就是凡是處理協議，路由表，標籤交換表，這些內部表項和協議的時候都是用的控制平面.

Data plane:數據平面.

而數據平面，意思是說，IP轉發，標籤轉發報文的時候，會用數據平面。

對於數據平面的理解以下：

這裏，有幾種狀況組合:

1, 收到IP,轉發出之後依然是IP.是純IP報文轉發，那麼用的是FIB表項.(CISCO的CEF表)

2, 收到MPLS 報文，轉發出去依然是MPLS 報文,走的是LFIB.標籤轉發表.

3, 有可能收到IP報文，可是須要路由器壓標籤轉發. 那麼依然走FIB(CEF)表---因此爲何CEF標是會攜帶標籤的.

4, 收到MPLS 報文, 轉出是IP報文，這種狀況用於次莫節點彈出，input走LFIB表，output會使用FIB(CEF)表.

關於cisco的流程：

以前我一直都不知道爲何CEF表會有標籤.通過和老師確認，設計的確實頗有道理.

若是接收到一個IP報文，轉出去的時候是MPLS標籤報文。這個時候首先路由器收到之後會查CEF表，cisco會將LFIB中須要壓入標籤的條目，將標籤複製到CEF表中，這樣收到IP報文，只須要查一次CEF表就知道應該壓入哪一個標籤進行轉發，而不是說首先查CEF表，知道了須要壓標籤，可是CEF表中又沒有標籤，從而進一步查詢LFIB表，查兩次表項和查一次表項，對於節約路由器的性能資源的意義是徹底不同的。

連老師總結版:

LIB------show mpls ldp binding 查看LIB表項.

FIB------show ip cef detail 查看FIB.注意，必定要加上detail，不然不能看到label的分發狀況.

LFIB-----show mpls forwarding table.

在故障排查的時候.外層標籤交換,查的必定是mpls forwarding table(LFIB表)

好比.R1-----R2----R3----R4.

R1將mpls 報文轉給R2,R2要查的就是LFIB.若是LFIB(mpls forwarding table)沒有標籤，這個時候，根據兩個層面的映射原理，你須要查看LIB表(show mpls ldp binding),在那裏面會有緣由爲何R2的mpls forwarding table沒有分發標籤.

例如，你們都知道,LDP的tranport ID是會用loopback來作的.若是IGP是OSPF.無論你環回口配置爲32位掩碼，仍是24位掩碼，ospf都會將其通告爲32位掩碼出去(除非修改ip ospf network point-to-point)纔會通告真實掩碼.

這個時候，本地是24位掩碼，通告到對端是32位。上游路由器爲本端的32位分發標籤.明顯是錯的.由於24位掩碼的沒有獲得標籤，而32位的獲得了。轉發的時候，mpls forwarding table必定有問題.由於LFIB是基於LIB創建的，因此最後必定得查LIB才能找初真實的緣由.

將3個路由器的環回口掩碼都修改成24位的.

而後在R2上面，看到3.3.3.3的標籤是：

這個時候，R2上面,3.3.3.3的outgoing不是pop label.是no-label.

而後再show LIB表，根本就沒有標籤，正常的狀況下，對端R3應該分配一個implit-label過來.問題就已經出來了.

這就是傳的32位路由，分的是32位路由。沒有對24位路由分配標籤.

緣由在於,R3上面，對本身的3.3.3.3分了implit-null,24位的標籤. 到R2就變成32位的標籤了。已經錯位了.

方案：

1， 建議環回都是用loopback /32的掩碼.

2, 要不在loop interface下面加上ip ospf network point-to-point.