MPLS:多協議標籤交換—ISP使用
數據交換方式
包交換：依賴報文中的IP地址進行數據轉發。原始的包交換需要路由器基於路由表和ARP表來轉發數據。
快速交換：一次路由，多次交換。
CEF：無需路由，直接交換。
標籤交換：基於2.5層的標籤號進行數據轉發；
MPLS—多協議—無論網絡層運行何種協議，2.5均可運行標籤交換；
mpls當下的主要應用
1）解決BGP的路由黑洞問題
2）MPLS VPN
3）MPLS TE（流量工程）
使用MPLS的前提是設備基於CEF工作
1）啓動CEF後，表格可以被ASIC（硬件芯片）直接調用；
2）CEF解決了遞歸的問題，便於MPLS生成標籤轉發表；
3）CEF工作後生成FIB表，只有FIB表可以存儲標籤表；
控制層面：
交互路由信息（路由協議收斂），進行標籤號的分發；通過IGP或EGP交互路由條目，生成路由表，然後CEF基於路由表生成FIB表；MPLS使用TDP/LDP基於FIB表中的每一條信息(本地所有的路由條目)生成一個標籤號，然後告知所有鄰居；
該工作完成後路由器上生成：
0）路由表
1）FIB表—轉發信息數據庫(CEF基於路由表生成)
2）LIB表—標籤信息數據庫（本地和鄰居關於所有學習到的路由條目生成的標籤號）
3）LFIB表–標籤轉發信息數據庫----將FIB表和LIB進行結合
數據層面：
根據路由錶轉發用戶數據報文，基於標籤號進行數據轉發,壓入標籤、彈出標籤；普通的數據包將基於FIB錶轉發；若數據包中存在標籤號基於LFIB進行轉發；標籤的壓入和彈出也是在數據層面完成的；
MPLS的數據包格式
前20位爲標籤號：存在2^20個號碼，其中0-15號保留；
21-23位爲8個優先級，用於QOS；
第24位爲棧底位—爲1標示本信息爲最後一層標籤信息；最多可以存在3層標籤；
一層標籤爲普通MPLS，主要用於解決BGP的路由黑洞；
二層標籤爲MPLS VPN使用；
三層標籤爲MPLS TE使用；
25-32位TTL----當標籤號被壓入時，將複製3層報頭的TTL值，然後每經過一個路由器減1，當標籤號彈出時，複製回IP報頭中；
MPLS的工作過程：
當控制層面使用路由協議傳遞路由條目後，路由器上使用TDP/LDP爲本地FIB表中每一條存在的路由條目均分配一個標籤號，裝載於LIB表中，同時傳遞給鄰居，LIB中還記錄鄰居傳遞到本地標籤號；之後路由器基於本地的FIB和LIB表生成LFIB—標籤轉發表—標籤號的最佳路徑對應；
數據層面工作時，第一跳路由器負責標籤的壓入，中間路由器基於標籤號轉發流量，進行標籤號的替換，最後一跳路由器負責標籤的彈出；
注：入標籤號爲本地分配的標號，出標籤爲下一跳（下游）分配的標籤號；存在上下游路由器概念，基於數據層面定義；
MPLS的優化：
PHP次末跳 -----倒數第二跳；默認執行
最後一跳路由器在默認情況下需要查看LFIB表後再查看FIB表，然後轉發數據；PHP可以使倒數第二跳在已知出接口、下一跳等信息時便將標籤號彈出，然後基於出接口轉發流量；導致最後一跳路由器僅查看FIB表；
最後一跳路由器，將本地直連路由傳遞給鄰居時使用標號3來告知對方爲倒數第二跳；
非直連路由正常分配標籤號；針對域外的非直連路由，域內的最後一跳路由器需要查詢兩張表；建議PE路由直接連接用戶，不再連接其他路由器；
注：pop 標示僅彈出最上層標籤—僅僅只是倒數第二跳； untagged 彈出所有標籤—意味了離開MPLS domain；
配置：
1、單播路由協議 --路由表
2、CEF —FIB
3、(可選，建議配置)–修改MTU值； 鏈路兩端一致；
普通MPLS–1504 MPLS VPN–1508 MPLS TE-1512
r1(config)#interface s1/1
r1(config-if)#mtu ?
<64-17940> MTU size in bytes 修改接口MTU值
4、開啓MPLS ----在標籤號所有需要經過的接口上配置
r1(config)#interface s1/1
r1(config-if)#mpls ip 開啓某個接口的MPLS協議
MPLS協議在工作時，存在兩種封裝：
Cisco ios 版本12.4（3）以下設備默認使用TDP，以上使用LDP；
r1(config)#mpls label protocol ? 修改封裝協議
ldp Use LDP
tdp Use TDP (default)
協議開啓後，鄰居間使用hello包建立鄰居關係，生成鄰居表：
r2#show mpls ldp neighbor 存在RID，RID的選舉規則同OSPF一致
注：RID同時作爲了建立TCP會話的源目ip地址；若存在環回，那麼默認使用環回作爲RID，此時就必須將環回宣告到路由協議中–必須可達；
r1(config)#mpls ldp router-id serial 1/1 ? 修改RID爲S1/1口的地址
force Forcibly change the LDP router id 立即生效
<cr> 重啓設備後生效
當鄰居關係建立後，鄰居間會將基於FIB表生成的標籤號傳遞給鄰居，保存於LIB表中：
r1#show ip cef detail 查看FIB表
r1#show mpls ldp bindings 查看LIB表
之後將LIB表和FIB表進行結合，生成LFIB表，基於該表格進行標籤流量轉發；
r2#show mpls forwarding-table
使用普通的MPLS來解決BGP的路由黑洞問題：
MPLS將爲FIB表中的路由條目分配標籤號；但通過BGP學習的條目不分配；而是在訪問BGP目標時，壓入到達下一跳地址的標籤號，來通過中間未運行BGP協議的網絡到達下一跳處；
