深入理解MPLS标签动作及应用示例

分手后的思念是犯贱 2022-06-01 01:48 354阅读 0赞

在MPLS基本转发过程中涉及到一些标签操作，主要包括标签压入（Push）、标签交换（Swap）和标签弹出（Pop）这三个动作。

*  Push：标签压入动作，可能会在Ingress或Transit节点上发生。

标签压入动作是指在IP报文的二层协议头和IP报头之间插入一个MPLS标签（如图1-13的上图所示），或者是在现有标签栈顶部再增加一个新的出标签（如图1-13的下图所示），即标签嵌套封装，如在BGP/MPLS IP VPN的Ingress节点可能会在一个IP报文中同时压入多层公网或私网MPLS标签。

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图1-13 标签压入动作的两种情形

*  Swap：标签交换动作，会在Transit节点发生。

当MPLS报文在MPLS域内转发时，Transit节点根据标签转发表LFIB的查找，匹配到相应的表项后，用下一跳分配的出标签交换MPLS报文中原有的栈顶标签。原有MPLS报文中可以携带有一层或多层MPLS标签，但仅交换最外层的标签。如图1-14中上、下图所示分别是对携带单层标签、双层标签MPLS报文中的栈顶标签进行交换的示例。

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图1-14 标签交换动作的两种情形

*  Pop：标签弹出动作，会在倒数第二跳Transit节点或Egress节点发生。

当MPLS报文离开MPLS域时，Egress节点将MPLS报文外层的标签剥离掉，使后续的报文转发按照IP路由进行（当弹出标签后报文中无标签时，如图1-15中的上图所示），或者按照余下的标签进行（当弹出标签后报文仍有其他标签时，如图1-15中的下图所示）。也可以利用PHP（Penultimate Hop Popping，倒数第二跳弹出）特性，在倒数第二跳节点处将标签弹出，减少最后一跳的负担，使最后一跳节点直接进行IP路由转发或者下一层标签转发。

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图1-15 标签弹出动作的两种情形

默认情况下，华为设备支持PHP特性，支持PHP的Egress节点分配给倒数第二跳节点的标签值为3。

以下以支持PHP的LSP为例，说明MPLS报文的基本转发过程。在单纯的LDP LSP隧道环境下，MPLS报文最多仅带一层MPLS标签，从上游节点进入本地节点的入接口时携带的是上游节点分配给该FEC的出标签（也是本地节点对应的入标签），从本地节点出接口向下游节点发送时携带的是本地节点分配给对应FEC的出标签。

下面举一个关于以上介绍的几种标签动作应用于MPLS报文转发的示例。如图1-16所示，MPLS标签已分发完成，建立了一条LSP，其目的地址为4.4.4.2/32，MPLS报文在转发过程中的标签动作如下：

（1）Ingress节点收到目的地址为4.4.4.2的IP报文后，首先根据FIB找到对应的下一跳，发现下一跳是LSR标签设备（如果发现下一跳是IP设备时会直接按FIB表项进行IP转发），并且因为本节点是入节点，所以在进行报文转发前需要进行标签压入动作，需压入的标签是根据FEC 4.4.4.2与标签的映射关系找到的（为Z，作为出标签），然后把MPLS报文从压入的标签所映射的出接口转发出去。

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图1-16 MPLS报文基本转发示例

（2）Transit节点收到该标签的MPLS报文后，根据LFIB找到对应入标签（上一节点的出标签就是本节点的入标签）所映射的出标签、出接口，先进行标签交换（无需查看IP报头的目的地址），即用本地为FEC 4.4.4.2/32分配的出标签（Y）替换报文中原来的MPLS标签（Z），然后从以上找到的出标签所映射的出接口转发出去。

（3）倒数第二跳Transit节点收到MPLS报文后，同样根据LFIB找到对应入标签所映射的出标签、出接口，先用本地为FEC 4.4.4.2/32分配的出标签（通常为3）替换原来的MPLS标签，然后打算从出标签3所映射的出接口转发出去。但是因为Egress分给他的出标签值为3（这是一个特殊的标签，必须弹出，参见表1-1说明），所以需要先进行PHP操作，弹出出标签（此时报文已不带MPLS标签了），并根据自己出标签3所映射的接口转发报文。

（4）Egress节点收到无MPLS标签的IP报文后，直接根据对应的IP路由表项把数据传输给目的主机4.4.4.2/32。

####  【说明】以上内容摘自由笔者编著、于2018年1月最新出版、国家十三五重点图书、华为官方培训教材《**华为MPLS技术学习指南**》一书，同时出版的配套图书还有《**华为MPLS VPN学习指南**》，京东、当当等各大网店均有销售。 ####

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