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三层交换技术与MPLS多协议标记交换

文章来源:深腾网   作者:静岳   浏览量:
所谓三层交换技术,是指利用第二层交换的高带宽和低延迟尽快地传送网络层分组的技术。交换与路由相比,三层交换技术用硬件实现,速度快,路由用软件来实现,速度慢。
 

三层交换机的工作原理:

一次路由,多次交换。就是说当三层交换机第一次收到一个数据包时必须通过路由功能寻找转发端口,同时记住目标MAC地址和源MAC地址,以及其他有关信息,当再次收到目标地址和源地址相同的帧时就直接进行交换,不再调用路由功能。所以三层交换机不但具有路由功能,而且比通常的路由器转发得更快。

MPLS工作原理
 
IETF开发的多协议标记交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS,RFC3031)把第2层的链路状态信息(带宽、延迟、利用率等)集成到第三层交换的协议数据单元中,从而简化和改进了第3层分组的交换过程。理论上MPLS支持任何第2层和第3层协议.MPLS包头的位置界于第2层和第3层之间,可称为第2.5层。MPLS可以承载的报文通过是IP包,当然也可以直接承载以太帧、AAL5包、甚至ATM信元等。可以承载MPLS的第2层协议可以是PPP、以太帧、ATM和帧中继等。
 
MPLS报头 
MPLS包头的位置如上图。
 
当分组进入MPLS多协议标记交换网络时,标记边缘路由器(Label Edge Router,LER)就为其加上一个标记,这种标记不仅包含了路由表项中的信息(目标地址、带宽和延迟等),而且还引用了IP头中的源地址字段、传输层端口号和服务质量等。这种分类一旦建立,分组就被指定到对应的标记交换通路(LSP Label Switch Path)中,标记交换路由器(LSR)将根据标记来处置分组,不再经过第3层转发,从而加快了网络的传输速度。
 
MPLS多协议标记交换可以把多个通信流汇聚成为一个转发等价类(Forward Equivalent Classs,FEC)。LER根据目标地址和端口号把分组指派到一个造价类中,在LSR中只需根据等价类标记查找标记信息库(Label information Base,LIB)确定下一跳的转发地址。这样使得协议更具伸缩性。
 
MPLS多协议标记交换转发处理简单,提供显式路由,能进行业务规划,提供QOS保障,提供多种分类粒度,用一种转发方式实现各种业务的转发。与IP over ATM技术相比,MPLS则具有可扩展性强、兼容性好、易于管理等优点。

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