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1、1,六、IP交换技术,2,主要内容,IP技术与ATM技术的融合 Ipsilon公司的IP交换技术 标签（Tag）交换技术 多协议标记交换（MPLS）技术,3,IP网络技术： 特点：技术简单，可扩展性好，灵活性高 存在问题：传输效率低，无法保证服务质量 ATM网络技术： 特点：可满足多业务需求，传输效率高，保证服务质量，有流量控制 存在问题：技术复杂，可扩展性不好,1、IP技术与ATM技术的融合,4,重叠模式 IP层运行在ATM层之上 2个地址空间（IP地址与ATM地址） 2种选路协议（IP选路协议与ATM选路协议） 需要地址解析功能 CIP、LANE、MPOA是重叠模式,IP 与ATM融合的两
2、种模式（1）,5,CIPClassical IP over ATM,6,集成模式 单一的IP地址空间 单一的IP选路协议 需要控制协议（将3层的选路信息映射到2层直通交换机制） Ipsilon的IP交换、Tag交换、MPLS是集成模式,IP 与ATM融合的两种模式（2）,7,2、Ipsilon公司的IP交换技术,IP交换机的体系结构 IP交换的基本原理,8,IP交换机的体系结构（1）,9,IP交换机由IP交换控制器和ATM交换器构成。 IP交换控制器：驻存了控制软件的高性能处理机 控制软件：选路软件+扩充软件（流的判别、Ipsilon流管理协议、通用交换机管理协议） 流的判别：用来判别通过AT
3、M连接传送的数据流。 Ipsilon流管理协议（IFMP）：IP交换节点之间的协议，用于2层标记（VCI）的分配，一个节点通过该协议通知相邻节点将某一标记与特定的IP流相关联。 通用交换机管理协议（GSMP）：是IP交换机内部IP交换控制器与ATM交换器之间的通信协议，用于IP交换控制器控制ATM交换器的工作。 ATM交换器：ATM交换结构+输入/输出端口,IP交换机的体系结构（2）,10,IP交换的基本原理（1）,1）从默认信道上传来数据包 2）要求上游节点在所分配的VC上传送分组 3）从下游节点收到改向消息 4）在ATM直通连接上传送分组,11,IP交换的基本原理（2）,12,IP交换的两
4、种路由,13,3、Tag交换技术,Tag交换的组件 Tag交换的基本原理,14,Tag交换组件,Tag交换节点由转发组件和控制组件构成。 （对应于IP交换中的ATM交换器和IP交换控制器） 转发组件是可以进行标签交换的Tag交换器。 Tag交换器中具有标签转发信息库。其信息是在控制驱动时将路由映射到标签而形成的。 转发组件的转发机制是基于对固定长度的短标签的精确匹配算法，而不是在网络层采用传统的最长匹配算法，并且转发机制独立于网络层协议。 控制组件：选路功能、生成标签和网络层路由的捆合信息、在Tag交换器之间传送标签捆合信息。,15,Tag交换的基本原理,1）传统路由协议hop-by-hop方
5、式基于目的地址的选路 2）标签分配和标签的捆合，形成标签信息库TIB 3）基于标签的数据转发 4）通信结束，标签清除 Tag交换具有面向连接的特性。,16,标签分配与选路功能,标签分配方法： 1）下游分配 2）下游按需分配 3）上游分配 Tag可支持的选路功能： 1）基于目的地的选路 2）分级选路 3）灵活选路,17,上游标签分配,18,下游标签分配,19,什么是MPLS MPLS网络体系结构及相关基本概念 MPLS基本交换原理 交换节点LSR体系结构及工作原理,4、多协议标记交换MPLS,20,MPLS是利用标记进行数据转发的。当分组进入网络时，要为其分配固定长度的短的标记并将标记与分组封装
6、在一起，在整个转发过程中，交换节点仅根据标记进行转发。 MPLS具有“多协议”特性，对上兼容IPv4、IPv6等多种主流网络层协议，将各种传输技术统一在一个平台之上；对下支持ATM、FR、PPP等链路层多种协议，从而使得多种网络的互连互通成为可能。,什么是MPLS,21,MPLS体系结构,22,MPLS相关基本概念（1）,标记交换路由器LSR（Label Switching Router） 边缘路由器LER（Label Edge Router） 核心路由器LSR 标记交换路径LSP（Label Switching Path） MPLS网络为具有一些共同特性的分组通过网络而选定的一条通路，由入口
7、的边缘交换路由器，一系列核心路由器和出口的边缘交换路由器以及它们之间由标记所标识的逻辑信道组成。 标记分发协议LDP（Label Distribution Protocol） MPLS的控制协议，用于LSR之间交换信息，完成LSP的建立、维护和拆除等功能。,23,转发等价类FEC（Forwarding Equivalence Class） 在MPLS网络中经过相同的LSP，完成相同的转发处理的一些数据分组，这些数据分组具有某些相同的特性。FEC的划分通常依据网络层的目的地址前缀或是主机地址。 标记（Label） 它是一个短的、具有固定长度、仅在相邻LSR之间有意义、用来标识和区分转发等价类FE
8、C的标志。 标记映射 将标记分配给FEC。,MPLS相关基本概念（1）,24,MPLS基本交换原理,MPLS交换采用面向连接的工作方式，信息传送要经过以下三个阶段： 建立连接 对于MPLS来说，建立连接就是形成标记交换路径LSP的过程 数据传输 数据传输就是数据分组沿LSP进行转发的过程 拆除连接 拆除连接就是通信结束或发生故障异常时释放LSP的过程,25,MPLS的连接建立,连接建立的驱动方式 拓扑驱动、请求驱动、数据驱动（不同方式对分组转发的影响） 标记分配与分发 标记分发：上游标记分发和下游标记分发 下游标记分发：下游自主标记分发、下游按需标记分发 连接建立过程,26,MPLS的数据传输
9、,入口路由器的处理过程 数据分组到LSP的映射、将数据分组封装成标记分组、将标记分组从相应端口转发出去 核心路由器的处理过程 依据标记进行转发 出口路由器的处理过程 弹出标记、用网络层地址查找路由表确定下一跳,27,LSP上的数据转发,28,MPLS的连接拆除,连接的拆除也就是标记的取消。标记取消的方式主要有两种。 采用计时器方式 通过LDP消息取消标记,29,MPLS交换节点的体系结构及工作原理,30,思考题：,重叠模式和集成模式的技术特点是什么？ IP交换机是如何构成的？ IFMP协议和GSMP协议在IP交换中完成的主要功能是什么？ Tag交换所必需的组件是什么？各完成什么功能？ 试简要叙述采用下游分配标签的Tag交换的过程。 MPLS交换的特点是什么？ LER和LSR所完成的功能有何不同？,