MPLS和SR（segment routing）简要

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MPLS

MPLS如何运行的

MPLS（Multi-Protocol Label Switching）是一种网络协议，用于在网络中快速转发数据包。MPLS的运行方式如下：

1. 在MPLS网络中，每个数据包都会被分配一个标签，这个标签用来标识数据包的特定路径。

2. 这些标签被用来代替传统的IP地址，在网络中识别和路由数据包。

3. 当一个数据包进入MPLS网络时，它的第一个路由器（也称为边界路由器）会将数据包打上一个标签。

4. 数据包沿着标签指定的路径向前传输，中间的路由器只需要根据标签将数据包传递到正确的输出端口并且移除标签。

5. 当数据包到达目的地时，最后一个路由器会将标签从数据包中移除，并且将数据包送到目的地主机。

MPLS如何生成LSP

MPLS中的LSP（Label Switched Path）是由路由器通过交换标签来建立的。

具体来说，当一个数据包进入MPLS网络时，第一个路由器会为该数据包分配一个标签，并将其转发到下一个路由器。接下来的每个路由器都会查看该数据包的标签，并根据其标签值来决定将其转发到哪个端口并将其标签更改为下一个节点的标识符。这样，数据包就可以沿着预先定义好的路径从源节点到目的节点进行传输，而无需在每个节点上进行路由选择。

因此，LSP是由一系列路由器依次对数据包的标签进行交换和转发来建立的。

MPLS中LSP建立的过程

MPLS中LSP（Label Switched Path）的建立过程如下：

1. 路由选择：源节点根据目的地IP地址和路由表选择LSP的下一跳。

2. 标号分配：每个LSP都会被赋予一个唯一的标签，该标签用于将数据包从一个节点传递到另一个节点。标签通常在源节点处分配。

3. 标号分发：源节点向下一跳节点发送LSP，并将LSP的标签附加到数据包上。下一跳节点收到LSP后，将其存储在转发表中，并将新的标签附加到数据包上。

4. 数据传输：随后的数据包将沿着该路径通过MPLS网络传输，每个节点使用转发表进行转发以确定下一跳节点。

5. LSP维护：当链路或节点失败时，将触发LSP维护过程，该过程将重新计算最佳路径并更新转发表。

MPLS如何为数据包分配标签

MPLS使用标签交换技术来为数据包分配标签。当一个数据包进入MPLS网络时，路由器会检查该数据包的目的IP地址，并根据预定义的规则将其映射到一个特定的标签。然后，在数据包的头部中添加该标签，并把数据包转发到下一跳路由器。每个路由器都能够读取该标签，并基于该标签来决定如何转发该数据包。当数据包离开MPLS网络时，最后一个路由器会删除该标签，然后将数据包发送到其目的地。这种方式可以提高网络的转发速度和可靠性，并允许实现各种高级功能，例如虚拟专用网络（VPN）和质量服务（QoS）。

MPLS如何选择LSP

MPLS路由器使用选路协议（如OSPF或ISIS）计算LSP的路径，并优先选择最佳路径（如最短路径、最小拥塞等）。此外，MPLS还支持TE（Traffic Engineering）技术，使网络管理员能够更精细地控制LSP的路径选择，以满足不同的业务需求。TE技术包括隧道建立、限制带宽、设定路径求解约束等手段。

MPLS如何计算最佳路径

MPLS（多协议标签交换）使用标签路由来决定数据包的转发路径。最佳路径的计算是通过在MPLS网络中为每个路径分配一个权重值来实现的。这些权重值通常基于预定义的策略，例如最短路径或负载均衡。一旦MPLS节点确定了最佳路径，它会添加一个标签到数据包头部，以指示该数据包应沿着哪条路径前进，直到到达目标节点。

1、MPLS如何获取全局信息？

MPLS（多协议标签交换）通过在数据包头部添加标签来实现数据包转发和路由选择。MPLS网络中的每个节点都维护一个标签交换表，用于存储路由信息和标签信息。当一个数据包进入MPLS网络时，它的目的地地址被映射到一个标签，并且该标签在MPLS网络中一直保持不变，直到数据包到达最终目的地。

MPLS在感知全局信息方面主要依靠路由协议。MPLS节点可以通过接收并解析路由协议广播消息来了解整个网络的拓扑结构和路由信息。例如，在BGP（边界网关协议）网络中，路由器可以利用BGP交换路由信息，并使用这些信息来更新其本地标签交换表。此外，MPLS还支持LDP（标签分发协议）等协议，这些协议可以帮助MPLS节点生成和维护标签交换表，从而使MPLS网络能够更好地感知全局信息。

2、MPLS如何选择路由？

MPLS（Multiprotocol Label Switching）通过标签交换技术来实现路由。具体而言，MPLS在网络中的每个节点上维护一个标签交换表（Label Switching Table, LST），用于映射目的地址和对应的标签。

当一个数据包到达MPLS域的第一个节点时，该节点会为该数据包添加一个标签，并根据LST中的信息将其转发到下一个节点。后续节点只需根据LST中的标签信息进行转发，而无需再次查找路由表，从而提高了网络的转发速度和可靠性。

MPLS的路由选择通常是基于前缀路由协议（如OSPF、BGP、ISIS等）学习网络的拓扑结构和路由信息，生成路由表。然后，MPLS节点根据LST和路由表的信息选择最佳路径，并为该路径添加标签，使得数据包能够快速地被转发到目的地。

mpls的LST如何建立？

MPLS（Multiprotocol Label Switching）的LST（Label Switching Table）是每个MPLS节点维护的一个表，用于将目的地址映射到标签，并指定下一跳节点。LST的建立可以通过以下两种方式来实现：

1. 基于标记分配协议（Label Distribution Protocol, LDP）：LDP是一种用于在MPLS域中分配标签的协议，它能够自动构建LST并为每个数据流分配唯一的标签。当一个节点加入MPLS域时，它会向其他节点发送LDP消息，要求获得标签。其他节点则根据LDP协议规则生成并返回一个唯一的标签，该节点就可以根据此标签将数据包转发到下一个节点。

2. 基于资源预留协议（Resource Reservation Protocol, RSVP）：RSVP是一种用于在网络中预留带宽资源的协议，也可用于为数据流分配标签。当一个节点需要为一个数据流分配标签时，它可以使用RSVP协议向网络中的其他节点发送请求，并期望收到响应。当其他节点收到该请求时，会检查其LST，如果找到了匹配的条目，则返回一个标签。

无论是基于LDP还是RSVP的方式，MPLS节点都可以自动获取标签并构建相应的LST。当数据包到达一个节点时，该节点会根据LST中的信息将其转发到下一个节点。同时，LST还支持定期更新和优化，以保证网络的性能和可靠性。

关于LDP协议具体内容：MPLS——LDP协议_mpls ldp_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客

SR

关于SR协议：SR技术概述与基本概念（SR-BE&SR-TE）_里晓山的博客-CSDN博客

1、SR如何获取全局信息？

分段路由协议可以获取全局信息通过两种方式：（使用扩展的路由协议洪范获得）

1. 邻居路由器交换信息：分段路由协议中，邻居路由器之间会交换路由信息，包括每个分段的目标地址和相应的下一跳信息。通过这种方式，每个路由器都可以了解整个网络的拓扑结构和可达性信息。

2. 路由聚合：分段路由协议支持路由聚合功能，它可以把一些具有相同前缀的目标地址合并为一个超网地址，从而减少路由表的大小。通过路由聚合，路由器可以进一步了解网络的整体情况，从而更好地选择最佳的路由路径。

2、SR如何选择路由？

目前了解到通过控制器将规则下载到源节点或者通过操作人员简单的指名意图（例如设置颜色、相关的规则），源节点根据操作人员的简单意图自动生成segment列表将数据进行转发

在SR（Segment Routing）协议中，Segment List是指一系列经过路由器的段标识符（Segment Identifier）组成的列表，用于指导数据包从源节点到目的节点的转发路径。找到一条可行的路径需要以下步骤：

1. 源节点将目的节点的地址映射为一组Segment Identifier，并将这些标识符按照顺序组成一个Segment List。

2. 在Segment List中，源节点选择第一个Segment Identifier，并在本地查找与该标识符相关联的出接口。

3. 源节点使用该出接口将数据包发送到下一个节点，并将Segment List中的第一个标识符删除。

4. 下一个节点重复以上步骤，直到数据包到达目的节点。

5. 如果某个节点无法匹配Segment List中的标识符或者无法转发数据包，则它将向源节点发送一个错误消息，源节点可以选择另外的路径进行转发。

因此，通过不断匹配Segment Identifier和选择适当的出接口，数据包可以被沿着一条可行的路径转发到目的节点。

MPLS和SR的区别

MPLS（Multiprotocol Label Switching）和Segment Routing都是网络中流行的路由技术，它们的主要区别有以下几点：

1. 标签方式不同：MPLS使用标签交换技术来实现路由，而Segment Routing则使用源路由技术。具体而言，在Segment Routing中，源节点会将整个路径信息编码为一个路由标识符（SR Identifier），并在数据包头部添加该标识符，以便中间节点能够快速地决定下一跳节点。

2. 路径选择方式不同：MPLS通过前缀路由和标签交换结合的方式进行路径选择，而Segment Routing则是通过集中式控制器或分布式算法来选择路径。在Segment Routing中，网络管理员可以指定路径，也可以利用动态算法来计算最优路径。

3. 灵活性不同：MPLS提供了较高的灵活性，能够适应多种网络场景，但管理复杂度较高；Segment Routing则更加简单易用，并且具有更好的可扩展性，同时能够实现网络精细化服务（Network Slicing）和大规模自愈。

总的来说，MPLS和Segment Routing都各有优劣，它们的选择取决于具体的网络需求和应用场景。