計算機網路(二十八)BGP與MPLS介紹

2021-09-24 11:17:43 字數 2839 閱讀 1809

mpls

bgp (border gatewa y protocol),邊界閘道器協議是連線不同組織機構(或者說連線不同自治系統)的一種協議。

屬於外部閘道器協議(egp),主要用於isp之間相連線的部分。

只有bgp、rip和ospf共同進行路由控制,才能夠進行整個網際網路的路由控制。

bgp需要放眼整個網際網路進行路由控制。bgp的最終路由控制表由網路位址和下一站的路由器組來表示,不過它會根據所要經過的as個數進行路由控制。

isp、區域網路等會將每個網路域編配成乙個個自治系統(as: autonomous system) 進行管理。它們為每個自治系統分配乙個16位元的as編號。bgp就是根據這個編號進行相應的路由控制。

bgp揚聲器:bgp交換路由控制資訊的路由器。

bgp揚聲器為了在as之間交換bgp資訊,必須與所有as建立對等的bgp連線。

同乙個as內部有多個bgp揚聲器。在這種情況下,為了使as內部也可以交換bgp資訊,就需要建立bgp連線。

as路徑資訊訪問列表(as path list):bgp中資料報送達目標網路時,生成的乙個中途經過所有as的編號列表。

如果針對同乙個目標位址出現多條路徑時,bgp會從as路徑資訊訪問列表中選擇乙個較短的路由。

bgp則用as進行度量標準,bgp基於as之間的合約進行資料報的**。

bgp一般選擇as數最少的路徑,不過仍然要遵循各個as之間簽約的細節進行更細粒度的路由選擇。

as路徑資訊訪問列表中不僅包含**方向和距離,還涵蓋了途徑所有as的編號。

這種根據所要經過的路徑資訊訪問列表進行路由控制的協議屬於路徑向量(pathvector)型協議。

路徑向量型由於能夠檢測出環路,避免了無限計數的問題,所以令網路更容易進入乙個穩定的狀態。

支援策略路由的優勢。策略路由指在傳送資料報時,可以選擇或指定所要通過的as的意思。

注:路由控制是跨越整個網際網路的分布式系統。

在**ip資料報的過程中除了使用路由技術外,還在使用標記交換技術

路由技術基於ip位址中最長匹配原則進行**,而標記交換則對每個ip包都設定乙個叫做「標記」的值,然後根據這個「標記」再進行**。

標記交換技術中最具代表性的當屬多協議標記交換技術,即mpls(multi protocol label switching)。

mpls的標記不像mac位址直接對應到硬體裝置。因此,mpls不需要具備乙太網或atm等資料鏈路層協議的作用,而只需要關注它與下面一層ip層之間的功能和協議即可。

由於基於標記的**通常無法在路由器上進行,所以mpls也就無法被整個網際網路採用。

標記交換路由器(lsr, label switching router):mpls網路中實現mpls功能的路由器。

標記邊緣路由器 (ler, label edge router):外部網路連線的那部分lsr。mpls正是在ler上對資料報進行追加標記和刪除標記的操作。

在乙個資料報上附加標記是乙個極其簡單的動作。

如果資料鏈路本來就有乙個相當於標記的資訊,那麼可以直接進行對映。

如果資料鏈路中沒有攜帶任何相當於標記的資訊(最典型的就是乙太網),那麼就需要追加乙個全新的墊片頭(墊片頭像個楔子一樣介於ip首部與資料鏈路首部之間),墊片頭中就包含標記資訊。

如上圖的**過程:

1.資料報在進人mpls時,在其ip首部的前面被追加了32位元的墊片頭(其中包含20位元的標記值)。

2.mpls網路內,根據墊片頭中的標記進一步進行**。

3.當資料離開mpls時,墊片頭就被去除。

附加標記**的動作為push, 替換標記**的動作為swap, 去掉標記**的動作為pop。

標記交換路徑(lsp, label switch path):mpls中目標位址和資料報都要通過的由標記決定的同乙個路徑。

lsp又可以劃分為一對一連線的點對點lsp,和一對多繫結的合併lsp兩類。

擴充套件lsp有兩種方式:

1.通過各個lsr向自己鄰接的lsr分配mpls標記。

2.由路由協議載著標記資訊進行互動。

lsp屬於單方向的通路,如果需要雙向的通訊則需要兩個lsp。

1.**速度快

它使用固定長度的標記資訊,使得處理更加簡單,可以通過高速的硬體實現**。

相比網際網路中的主幹路由器需要儲存大量路由表才能進行處理的現狀,mpls只需要設定必要的幾處資訊即可,所要處理的資料量也大幅度減少。

除了ipv4、ipv6之外,針對其他協議,mpls仍然可以實現高速**。

2.利用標記生成虛擬的路徑,並在它的上面實現ip等資料報的通訊。

「盡力而為" (best-effort") 的ip 網也可以提供基於mpls的通訊質量控制、頻寬保證和vpn等功能。

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