快速轉(zhuǎn)發(fā)：每個(gè)流量中的第一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由查找，后續(xù)數(shù)據(jù)基于第一個(gè)數(shù)據(jù)包的緩存轉(zhuǎn)發(fā)，一次路由、多次交換，也叫基于緩存的轉(zhuǎn)發(fā)（區(qū)分源IP、目的IP、源端口、目的端口、協(xié)議號(hào)）

CEF：cisco私有，特快交換，所有數(shù)據(jù)包無需查看路由轉(zhuǎn)發(fā)，直接查看CEF（FIB）表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，該表項(xiàng)是自動(dòng)適應(yīng)路由表，也叫基于拓?fù)涞霓D(zhuǎn)發(fā)方式；無需路由、直接交換，將路由表變?yōu)镕IB表（遞歸完成后的表，目標(biāo)對(duì)接口），ARP表變?yōu)锳DJ表（接口+MAC），這兩張表均為二進(jìn)制表，可以被硬件直接編譯，基于FIB+ADJ的綜合表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)

1.2 標(biāo)簽交換與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包交換對(duì)比

標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)效率優(yōu)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包交換（已不明顯）
MPLS支持MPLS VPN，支持MPLS TE。

1.3 MPLS的主要應(yīng)用場(chǎng)景

解決BGP的路由黑洞問題
MPLS VPN
MPLS TE（流量工程）

使用MPLS的前提是設(shè)置均基于CEF工作，還要保證IGP收斂。

啟動(dòng)CEF后，表格可以被ASIC（硬件芯片）直接調(diào)用
CEF解決了遞歸的問題，便于MPLS生成標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表格
CEF工作后生成FIB表，只有FIB可以存儲(chǔ)標(biāo)簽表

1.4 控制層面和數(shù)據(jù)層面

控制層面：通過IGP或EGP交互路由條目，生成路由表，然后CEF基于路由表生成FIB表；MPLS使用TDP/LDP基于FIB表中的每一條信息（本地所有的路由條目）生成一個(gè)標(biāo)簽號(hào)，然后告知所有鄰居；

數(shù)據(jù)層面：普通的數(shù)據(jù)包將基于FIB表轉(zhuǎn)發(fā)，若數(shù)據(jù)包中存在標(biāo)簽號(hào)基于LFIB進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，標(biāo)簽的impose和pop也是在數(shù)據(jù)層面生成

1.5 MPLS模式

Frame：幀模式，電路交換，二層協(xié)議為Ethernet、HDLC、PPP、FR（非ATM）
Cell：信元模式，ATM模式，帶有標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信元

1.6 MPLS術(shù)語

FEC：轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，具有相同的處理方式的一類數(shù)據(jù)稱為一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)（基于目標(biāo)IP，源IP，VPN地址，QoS行為，出接口） LSR：標(biāo)簽交換路由器，標(biāo)簽交換（swap），查看數(shù)據(jù)包中的標(biāo)簽號(hào)然后基于LFIB表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)

E-LSR：邊界標(biāo)簽交換路由器（PE），標(biāo)簽壓入（impose）和彈出（pop）

LSP：標(biāo)簽交換路徑

LIB：標(biāo)簽信息數(shù)庫，存放本本路由器上針對(duì)所有FEC所分配的標(biāo)簽以及所有LDP鄰居分配自己學(xué)習(xí)到的標(biāo)簽

LFIB：標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)信息庫，真正轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)簽，由FIB和LIB共同生成，包含入標(biāo)簽和出標(biāo)簽

CE：客戶端路由器，不工作于MPLS域，使用FIB表轉(zhuǎn)發(fā)流量

二、MPLS的數(shù)據(jù)包格式

Label：20bit，范圍（16-2^20），0-15為保留標(biāo)簽
EXP：3bit，用于在label中標(biāo)記標(biāo)簽中優(yōu)先級(jí)，用來做QoS
S：1bit，棧底位，代表標(biāo)簽是否到達(dá)棧底S=0表示未到達(dá)棧底；S=1表示到達(dá)棧底，最多可以存在3層標(biāo)簽

一層標(biāo)簽為普通MPLS，主要用于解決BGP路由黑洞

二層標(biāo)簽為MPLS VPN使用

三層標(biāo)簽為MPLS TE使用

TTL：8bit生存時(shí)間，用于MPLS label交換中防環(huán)，當(dāng)標(biāo)簽號(hào)被impose時(shí)，將復(fù)制三層包頭的TTL值，然后每經(jīng)過一個(gè)路由器減1，當(dāng)標(biāo)簽號(hào)被pop時(shí)，復(fù)制回IP包頭中使用MPLS后，二層若依然為以太網(wǎng)封裝，那么類型號(hào)將變化

0x8847 MPLS 單播

0x8848 MPLS 多播

三、標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議

1.LDP和TDP

LDP：工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，基于TCP或UDP封裝，使用端口號(hào)646，組播發(fā)送224.0.0.2（所有支持組播功能的路由器都接收該地址），支持認(rèn)證

LDP鄰居發(fā)現(xiàn)階段：使用LDP的hello包建立鄰居，不分配標(biāo)簽使用UDP方式，進(jìn)行TCP三次握手

LDP的會(huì)話建立階段：進(jìn)行LDP初始化報(bào)文的發(fā)送，發(fā)送keepalive，并發(fā)送LDP的標(biāo)簽分發(fā)信息

TDP：cisco私有，應(yīng)用層協(xié)議，基于TCP或UDP封裝，使用端口號(hào)711，廣播發(fā)送255.255.255.255，不支持認(rèn)證

2.MP-BGP

3.RSVP

3.1 標(biāo)簽分發(fā)時(shí)的注意點(diǎn)

標(biāo)簽分發(fā)僅具有本地意義
標(biāo)簽分發(fā)是異步的

標(biāo)簽分發(fā)只會(huì)給本地直連、靜態(tài)以及IGP路由分發(fā)標(biāo)簽，不會(huì)為BGP路由分發(fā)標(biāo)簽。BGP不分發(fā)標(biāo)簽，只會(huì)在數(shù)據(jù)層面為路由條目的下一跳添加標(biāo)簽。
標(biāo)簽分發(fā)、壓入、彈出和交換通常只發(fā)生在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，客戶端永遠(yuǎn)不可能收到帶標(biāo)簽的報(bào)文。

四、MPLS的工作過程

當(dāng)控制層面使用路由協(xié)議傳遞路由條目后，路由器上使用LDP/TDP為本地FIB表中每一條存在的路由條目均分配一個(gè)標(biāo)簽號(hào)，裝載于LIB表中，同時(shí)傳遞給鄰居，LIB中還記錄鄰居傳遞到本地標(biāo)簽號(hào)；之后路由器基于本地的FIB和LIB表生成LFIB（標(biāo)簽號(hào)的最佳對(duì)應(yīng)路徑）

數(shù)據(jù)層面工作時(shí)，第一跳路由器負(fù)責(zé)標(biāo)簽的impose，中間路由器基于標(biāo)簽號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)流量，進(jìn)行標(biāo)簽號(hào)的替換，最后一跳路由器負(fù)責(zé)標(biāo)簽的pop。

入標(biāo)簽號(hào)為本地分配的標(biāo)簽號(hào)，出標(biāo)簽號(hào)為下一跳（下游）分配的標(biāo)簽號(hào)；存在上下游路由器的概念，基于數(shù)據(jù)層面定義

4.1 倒數(shù)第二跳彈出（次末跳彈出）

最后一跳路由器在默認(rèn)情況下需要查看LFIB表后在查看FIB表，然后轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)；PHP可以使倒數(shù)第二跳在已知出接口、下一跳等信息時(shí)便將標(biāo)簽號(hào)pop，然后基于出接口轉(zhuǎn)發(fā)流量，導(dǎo)致最后一跳路由器僅查看FIB表

最后一跳路由器，將本地直連路由傳遞給鄰居時(shí)使用label3來告知對(duì)方為倒數(shù)第二跳，非直連路由正常分配標(biāo)簽號(hào)；針對(duì)域外非直連路由，域內(nèi)的最后一跳路由器需要查詢兩張表；建議PE路由器直接連接用于，不再連接其他路由器。

對(duì)于一條路由條目，如果該路由器路由表中該路由條目的出接口是一個(gè)沒有啟用MPLS的接口，則該接口就是最后一跳；或者該路由條目對(duì)應(yīng)的下一跳鄰居不是本地的TDP/LDP鄰居時(shí)，該路由器同樣為最后一跳路由器；只要一臺(tái)路由器收到了關(guān)于一跳路由條目的標(biāo)簽是3，則該路由器就為倒數(shù)第二跳路由器

pop標(biāo)簽僅彈出最上層標(biāo)簽，僅僅只是倒數(shù)第二跳；untagged標(biāo)簽彈出所有標(biāo)簽，意味著離開了MPLS域。

倒數(shù)第一跳路由器向倒數(shù)第二跳路由器發(fā)送一個(gè)label3空標(biāo)簽，使倒數(shù)第二跳路由器提前彈出標(biāo)簽