【IP网络】第四章 路由交换MPLS.ppt

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1、第四章路由与交换交换技术与路由1多协议标签交换技术MPLS2路由和交换的工作层次物理层网络层数据链路层传输层应用层OSI协议分层工作方式网络设备地址集线器电信号交换交换机MAC地址路由路由器IP地址交换机应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层交换机OSI上的交换机交换机(Switch)可以在其多个端口之间建立多个并发连接，工作在OSI模型第二层（数据链路层）。（1）分类：①按应用范围：广域网交换机、局域网交换机②按传输介质和传输速率：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交

2、换机、FDDI（光纤分布式数据接口）交换机、ATM交换机和令牌环交换机。③按应用规模：企业级交换机、部门级交换机、工作级交换机。（2）优点：与集线器相比：交换机实现点到点的传输。与网桥相比：交换机增加网络带宽，转发延迟很小，接近单个局域网性能。（3）工作原理：局域网交换机一般是针对某类局域网（如IEEE802.3以太网标准、IEEE802.5令牌环网标准）设计的。举例说明：交换机①A向C发送数据；②D向B发送数据；③交换机从“地址表”中找到目的地址的端口号；④建立“端口1”到“端口5”的连接；同时建立“端口6”到“端口4”的连接。

3、这就是所谓“建立多个并发连接”。地址表123456ABCD缓冲器端口转发机构地址表端口地址1A234B5C6D交换机冲突域：交换机每个端口是一个冲突域集线器所有端口都属于同一个冲突域（4）帧转发方式①直接交换方式（CutThrough）：交换机不对帧数据检错。延迟时间短，但可靠性较差。②存储转发交换方式（StoreandForward）：交换机对整个帧数据进行差错检测。可靠性提高，但延迟时间增加。③改进直接交换方式：交换机只对帧头字段（地址字段和控制字段）进行检错。延迟时间和可靠性介于上述两种交换方式之间。三层交换路由基本工作流程

4、PORT1PORT2PORTN子网：192.0.1.XXXABCD子网：192.3.96.XXX子网：192.2.16.XXXPORT1PORT2PORTNROUTETABLE192.0.1.XXX192.2.16.XXX192.3.96.XXXaaIP:aaMAC:aIP:ccMAC:caa广播域：路由器每个端口是一个广播域交换机所有端口都属于同一个广播域路由与交换的比较实现层次OSI第二层OSI第三层地址6BYTE地址4个8BIT十进制数包转发速度快慢包转发校验可省略，直接转发具有完善的校验过程广播控制广播风暴能抑制第二层广播

5、每端口价格相对便宜较贵报文过滤简单MAC地址过滤较复杂的访问控制设备实现硬件：交换矩阵一般为软件指标交换路由第四章路由与交换交换技术与路由1多协议标签交换技术MPLS2什么是MPLSMPLS相关基本概念基本工作原理标记格式及标记栈多协议标记交换——MPLSMPLS的产生背景在20世纪90年代问世的面向连接的ATM技术在传送实时数据时能够保证服务质量QoS。但ATM网络未能取代现有的电信网络和计算机网络。这不仅是因为ATM网络价格昂贵，而且还因为ATM网络和上层的应用结合得很不好。相反，基于IP的因特网与各种应用已经结合得很好。因此

6、ATM网络必须与IP网络相结合才有出路。在90年代中期ATM交换机已广泛地使用在宽带因特网的主干网中。覆盖模型很难协调IP和ATM网络的巨大差异IP是无连接的，而ATM是面向连接的；IP只提供尽最大努力交付的服务，而ATM能确保服务质量QoS。随着网络规模的不断扩大，和ATM主干网连接的主干路由器的数目就大大增多，以致需要建立非常多的永久虚通路，导致难以维持庞大的ATM地址到VCI的映射表。从分组转换为信元时每一个信元的5字节首部开销相当大，这常称为信元税(celltax)。同时维护两种体系结构完全不同的网络也很不方便。MPLSI

7、ETF于1997年成立了MPLS工作组。MPLS使用综合模型，它把第三层的路由选择功能与面向连接的第二层的交换功能综合在一起。MPLS的概述MPLS可以看做是一种面向连接的技术。通过MPLS信令或手工配置的方法建立好MPLS标记交换连接(LabelSwitchedPath)简称LSP以后，在标记交换路径的入口把需要通过这个标记交换路径的报文打上MPLS标签，中间路由器在收到MPLS报文以后直接根据MPLS报头的标签进行转发，而不用再通过IP报文头的IP地址查找。在MPLS标记交换路径的出口或倒数第二跳弹出MPLS包头还回原来的IP

8、包，在VPN的时候可能是以太网报文或ATM报文等。MPLS的特殊功能(1)支持面向连接的服务质量。(2)支持流量工程，平衡网络负载。(3)有效地支持虚拟专用网VPN。(4)支持多种网络协议。MPLS（MultiProtocolLabelSwitch