【IP網(wǎng)絡(luò)】第四章 路由交換MPLS.ppt

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1、第四章路由與交換交換技術(shù)與路由1多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)MPLS2路由和交換的工作層次物理層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層傳輸層應(yīng)用層OSI協(xié)議分層工作方式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備地址集線器電信號交換交換機(jī)MAC地址路由路由器IP地址交換機(jī)應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層應(yīng)用層表示層會(huì)話層傳輸層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)鏈路層物理層交換機(jī)OSI上的交換機(jī)交換機(jī)(Switch)可以在其多個(gè)端口之間建立多個(gè)并發(fā)連接，工作在OSI模型第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）。（1）分類：①按應(yīng)用范圍：廣域網(wǎng)交換機(jī)、局域網(wǎng)交換機(jī)②按傳輸介質(zhì)和傳輸速率：以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆以太網(wǎng)交

2、換機(jī)、FDDI（光纖分布式數(shù)據(jù)接口）交換機(jī)、ATM交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)。③按應(yīng)用規(guī)模：企業(yè)級交換機(jī)、部門級交換機(jī)、工作級交換機(jī)。（2）優(yōu)點(diǎn)：與集線器相比：交換機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的傳輸。與網(wǎng)橋相比：交換機(jī)增加網(wǎng)絡(luò)帶寬，轉(zhuǎn)發(fā)延遲很小，接近單個(gè)局域網(wǎng)性能。（3）工作原理：局域網(wǎng)交換機(jī)一般是針對某類局域網(wǎng)（如IEEE802.3以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、IEEE802.5令牌環(huán)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)）設(shè)計(jì)的。舉例說明：交換機(jī)①A向C發(fā)送數(shù)據(jù)；②D向B發(fā)送數(shù)據(jù)；③交換機(jī)從“地址表”中找到目的地址的端口號；④建立“端口1”到“端口5”的連接；同時(shí)建立“端口6”到“端口4”的連接。

3、這就是所謂“建立多個(gè)并發(fā)連接”。地址表123456ABCD緩沖器端口轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)構(gòu)地址表端口地址1A234B5C6D交換機(jī)沖突域：交換機(jī)每個(gè)端口是一個(gè)沖突域集線器所有端口都屬于同一個(gè)沖突域（4）幀轉(zhuǎn)發(fā)方式①直接交換方式（CutThrough）：交換機(jī)不對幀數(shù)據(jù)檢錯(cuò)。延遲時(shí)間短，但可靠性較差。②存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)交換方式（StoreandForward）：交換機(jī)對整個(gè)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行差錯(cuò)檢測?？煽啃蕴岣撸舆t時(shí)間增加。③改進(jìn)直接交換方式：交換機(jī)只對幀頭字段（地址字段和控制字段）進(jìn)行檢錯(cuò)。延遲時(shí)間和可靠性介于上述兩種交換方式之間。三層交換路由基本工作流程

4、PORT1PORT2PORTN子網(wǎng)：192.0.1.XXXABCD子網(wǎng)：192.3.96.XXX子網(wǎng)：192.2.16.XXXPORT1PORT2PORTNROUTETABLE192.0.1.XXX192.2.16.XXX192.3.96.XXXaaIP:aaMAC:aIP:ccMAC:caa廣播域：路由器每個(gè)端口是一個(gè)廣播域交換機(jī)所有端口都屬于同一個(gè)廣播域路由與交換的比較實(shí)現(xiàn)層次OSI第二層OSI第三層地址6BYTE地址4個(gè)8BIT十進(jìn)制數(shù)包轉(zhuǎn)發(fā)速度快慢包轉(zhuǎn)發(fā)校驗(yàn)可省略，直接轉(zhuǎn)發(fā)具有完善的校驗(yàn)過程廣播控制廣播風(fēng)暴能抑制第二層廣播

5、每端口價(jià)格相對便宜較貴報(bào)文過濾簡單MAC地址過濾較復(fù)雜的訪問控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)硬件：交換矩陣一般為軟件指標(biāo)交換路由第四章路由與交換交換技術(shù)與路由1多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)MPLS2什么是MPLSMPLS相關(guān)基本概念基本工作原理標(biāo)記格式及標(biāo)記棧多協(xié)議標(biāo)記交換——MPLSMPLS的產(chǎn)生背景在20世紀(jì)90年代問世的面向連接的ATM技術(shù)在傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)能夠保證服務(wù)質(zhì)量QoS。但ATM網(wǎng)絡(luò)未能取代現(xiàn)有的電信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。這不僅是因?yàn)锳TM網(wǎng)絡(luò)價(jià)格昂貴，而且還因?yàn)锳TM網(wǎng)絡(luò)和上層的應(yīng)用結(jié)合得很不好。相反，基于IP的因特網(wǎng)與各種應(yīng)用已經(jīng)結(jié)合得很好。因此

6、ATM網(wǎng)絡(luò)必須與IP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合才有出路。在90年代中期ATM交換機(jī)已廣泛地使用在寬帶因特網(wǎng)的主干網(wǎng)中。覆蓋模型很難協(xié)調(diào)IP和ATM網(wǎng)絡(luò)的巨大差異IP是無連接的，而ATM是面向連接的；IP只提供盡最大努力交付的服務(wù)，而ATM能確保服務(wù)質(zhì)量QoS。隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，和ATM主干網(wǎng)連接的主干路由器的數(shù)目就大大增多，以致需要建立非常多的永久虛通路，導(dǎo)致難以維持龐大的ATM地址到VCI的映射表。從分組轉(zhuǎn)換為信元時(shí)每一個(gè)信元的5字節(jié)首部開銷相當(dāng)大，這常稱為信元稅(celltax)。同時(shí)維護(hù)兩種體系結(jié)構(gòu)完全不同的網(wǎng)絡(luò)也很不方便。MPLSI

7、ETF于1997年成立了MPLS工作組。MPLS使用綜合模型，它把第三層的路由選擇功能與面向連接的第二層的交換功能綜合在一起。MPLS的概述MPLS可以看做是一種面向連接的技術(shù)。通過MPLS信令或手工配置的方法建立好MPLS標(biāo)記交換連接(LabelSwitchedPath)簡稱LSP以后，在標(biāo)記交換路徑的入口把需要通過這個(gè)標(biāo)記交換路徑的報(bào)文打上MPLS標(biāo)簽，中間路由器在收到MPLS報(bào)文以后直接根據(jù)MPLS報(bào)頭的標(biāo)簽進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，而不用再通過IP報(bào)文頭的IP地址查找。在MPLS標(biāo)記交換路徑的出口或倒數(shù)第二跳彈出MPLS包頭還回原來的IP

8、包，在VPN的時(shí)候可能是以太網(wǎng)報(bào)文或ATM報(bào)文等。MPLS的特殊功能(1)支持面向連接的服務(wù)質(zhì)量。(2)支持流量工程，平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。(3)有效地支持虛擬專用網(wǎng)VPN。(4)支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。MPLS（MultiProtocolLabelSwitch