MPLS 基礎 筆記
MPLS and VPN
第一章 MPLS架構概述
1. 什麼是數據層，什麼是控制層？
數據層：轉發部分，作用是查看數據包攜帶的標籤，然後使用標籤交換機所維護的標籤轉發資料庫，來執行數據包的轉發。
控制層：負責在一組相互連接的標籤交換機之間，創建並維護標籤轉發信息。
2. MPLS節點在執行IP路由時的基本架構
3. TDP/LDP.
用來為基於目的的單播路由執行標籤綁定交換的協議。
4. LSR/邊緣LSR
LSR是指實施了標籤轉發機制，並且能夠基於標籤來轉發數據包的路由器和交換機。
5. 邊界LSR架構。
邊緣LSR是指在MPLS網路邊緣執行標籤壓入（push）或標籤彈出（pop）的路由器。
6. 為IP數據包選擇下一跳的工作由哪兩個功能組成？
第一個功能是將全部發來的數據包根據IP目的前綴進行分類。
第二個功能是將每個IP目的前綴分別與IP下一跳地址之間建立映射。
7. FEC
由第一個功能所得到的結果稱為轉發等價類(Forwarding Equivalence Class)
8. MPLS標籤添加與轉發步驟。
9. LSP及其重要作用。
LSP負責為某個FEC描述一個打上了標籤的數據包在從入站LSR穿越MPLS網路最終到達出站LSR的過程中，所需要通過的那一系列LSR。LSR是單向的，也就是說，由一特定的FEC返回的流量需要使用一條不同的LSP。
10.創建路徑的原則。
LSP的創建以連接為準，連接是基於拓撲而不是流量本身的需要而建立起來的。
11.TIB/LIB
他會保存所有該LSR所有分配的標籤信息，以及將這些標籤與從各鄰居發來標籤之間所存在的對應關係。
12.TFIB/LFIB
在轉發數據包的過程中，記錄那些當前正在由MPLS設備用來執行數據包轉發的標籤。
第二章 幀模式MPLS操作
13.IP數據包穿越MPLS骨幹網路的過程。
14.12MPLS標籤棧頭部。
15. 棧底位的作用。
MPLS標籤棧定義為在一個數據包上粘貼的，由兩個以上的標籤頭部所構成的組合，而棧底（Bottom-of-Stack）位的作用就是實現這種標籤盞的設計。16.在幀模式MPLS環境中充當MPLS LSR的路由器能夠對帶有標籤的數據包執行哪些操作？
Pop Tag
移除MPLS標籤棧中最頂部的標籤並將其餘部分作為帶有標籤的數據包（若棧底比特位為0）或者作為不帶有標籤的數據包（LFIB中的Tag Stack欄位為空）轉發出去。
Swap tag
將MPLS標籤棧頂部標籤替換為另一個值（LFIB中的Tag Stack欄位長度為一個標籤）
Push tag
用一系列標籤替換MPLS標籤棧中最頂部的標籤（LFIB中的Tag Stack欄位長度為多個標籤）
Aggregate
移除MPLS標籤棧最頂部的標籤，並對去除了這個標籤之後的IP數據包執行第三層查找。被移除的標籤應是MPLS標籤棧最底部的標籤，否則，設備就會刪除這個數據包。
Untag
移除MPLS標籤棧最頂部的標籤，並將去除了這個標籤之後的IP數據包轉發給特定的下一跳設備。被移除的標籤應是MPLS標籤棧最底部的標籤，否則，設備就會刪除這個數據包。
17.執行標籤交換的LSR只會對標籤棧頂部 的數據包進行操作。
18.LDP/TDP會話的建立過程。
鄰居發現：
LDP會話建立
19.LSR發送 TDP hello 數據包來發現其他MPLS鄰居，數據包會以廣播或者多播的形式進行分發。
20.由於收到hello數據包的介面沒有配置MPLS會出現怎樣的報文？
1d20h: tdp: Ignore Hellofrom 172.16.3.1, Serial0/0/1; no intf
21.顯示LDP hello數據包的命令：
debug mpls tdp transportevent
22.顯示MPLS鄰居的命令：
show mpls tdp neighbor
23.顯示子網與標籤綁定信息的命令：
show mpls tdp bindings
24.為什麼標籤分配是獨立控制的？
路由器在進行標籤分配的時候，不考慮是否已經從下一跳路由器收到過同一前綴對應的標籤。
25.為什麼標籤分發是主動提供的？
LSR在分配標籤並向上游鄰居通告綁定信息的時候，不考慮其他LSR是否需要這個標籤。
26.TDP/LDP 是否支持split-horizon?
不支持。
27.下游的標籤分發方式。
當LSR分配的標籤可以被其他LSR用來向其鄰居轉發打上了標籤的數據包以及轉發綁定信息時，這種分發方式是下游的。
28.自由保留方式。
鄰接的LSR會接收這些前綴到標籤的綁定信息，並將這些信息儲存在自己的LIB中，如果綁定信息是從自己的下游鄰居那裡收到的，鄰接LSR還會在自己的FIB或LFIB中使用這些信息，所謂下游路由器也就是該FEC的下一跳設備。這種儲存方式叫做自由保留方式。
29.哪些條目會進入FIB和LFIB？
從下一跳設備收到的標籤綁定消息會進入相應的FIB條目。
從下一跳設備收到的標籤綁定消息，則本地標籤和下一跳標籤就會進入LFIB。
30.使用哪種組合可以將LDP收斂延遲降到最低？
自由保留模式、獨立標籤控制和主動提供的下游標籤分發。
31.MPLS網路收斂過程
32.引入PHP的影響。
解決設備性能不足以及高硬體實施難度的問題。
33.PHP只用於直連的子網和匯總的路由。
34.PHP如何標記
PHP需要通過TDP/LDP的特定標籤值（在TDP中是1，在LDP中是3）來進行請求，這也被稱為隱含空（implicit null）值
當出站LSR為一個IP前綴請求PHP時，出站LSR的本地LIB條目以及上游LSR的遠程LIB條目都會被設為imp-null值，而倒數第二跳的LSR的LFIB條目則要求設備執行標記彈出操作。
第四章 在交換WAN媒介中運行幀模式MPLS
35.通過介面的標籤分發是一種主動提供的下游獨立控制的機制。
第五章 高級MPLS主題
36.有序模式和獨立模式。
有序模式是ATM-LSR的默認模式，在部署有序LSP控制時，只有當LSR是FEC的出站LSR或該LSR已經從這個FEC的下一跳LSR收到了標籤的綁定信息時，LSR才會為這個FEC綁定一個標籤。
獨立模式是使用幀模式MPLS的默認模式，無論LSR是否已經從下一跳LSR收到了標籤，它都會為FEC綁定標籤。
37.為何要對標籤進行過濾？
如果交換給某個FEC的標籤並非必不可少，那麼就需要有一種機制能夠對標籤映射的通告消息進行過濾。
38.mpls advertise-tags使用條件。
只在運行幀模式MPLS時才應該是用。原因是，當路由器通過LC-ATM介面運行時，路由器使用的是有序LSP控制模式，及下游按需的標籤分發機制。
39.最大幀位元組數量。
1518位元組。
40.MTU為什麼會過大，會引發什麼問題？
MPLS需要在標籤棧中添加標籤，每個標籤頭部條目的大小是4個位元組，這就是說如果收到了一個載荷為1500位元組的數據包，並且往其中押入了一個標籤，那麼需要轉發的數據幀就變成了1504.
41.IP MTU路徑發現機制。
IP主機能夠動態的發現從源到目的的這條路徑中的最大MTU值。
42.如何讓介面支持大於1500bit的MPLS數據包？
將乙太網埠的MTU值設置為1526位元組，也就是1518位元組的標準最大以太幀加上8位元組的雙層MPLS標籤。
43.幀模式的環路檢測與防範基礎。
設備使用獨立控制模式來將標籤分配給某個FEC，使用這種模式時，設備會根據該FEC是否存在自己的路由表中，來決定是否將標籤分配給這個FEC。使用這種標籤分配機制，就可以在MPLS網路中建立標籤交換路徑。
44.幀模式的環路檢測和防範技術。
檢測：每當LSP中的LSR轉發入站MPLS幀時，它均會降低MPLS頭部的TTL欄位值，當TTL為0時，他就會丟棄這些數據包。
防範：幀模式MPLS環境可以依靠路由協議來確保LSR路由表中的信息是沒有環路的，這種方式和IP 路由網路中採用的方式完全一致。
45.MPLS架構中的路由追蹤過程。
(1) 路由追蹤的源向特定目的發送一個TTL值為1的IP數據包（第一步）
(2) 數據包路徑中第一台路由器向數據包源發送一跳ICMP「超時」消息。這是因為這台路由器會將IP數據包中的TTL值減1，於是其TTL值成為了0（第二步）
(3) 源發送第二個數據包，這一次TTL值設置為2。第一條路由器將這個數據包路由出去。當他到達路徑中第二台路由器時，這台路由器也會發送ICMP「消息」（第三步和第四步）
(4) 這個步驟會持續進行（每次交互後，源都會把數據包的TTL值加1）直到數據包到達他的目的地址或者最大跳數（默認值30跳）為止。最終目的路由器或者主機會向源發送一條ICMP「埠不可達」消息。通過ICMP相應消息，源就可以分辨出這個消息是來自路徑當中的轉發設備還是數據包的最終目的設備。（第五步和第六步）
46.在MPLS網路中不使用外部路由信息時路由追蹤如何進行？
47.路由匯總的作用。
能夠將一系列的前綴打包進一個不是很具體的路由中，以此為削減3層路由表提供了必要的機制減少了網路設備的內存消耗，而且減少了計算網路拓撲路徑所需的開銷。
參考資料
MPLS和VPN體系架構（修訂版），人民郵電出版社
紅茶三杯CCIE技術筆記-MPLSVPN
推薦閱讀：
※【乾貨】網路排錯講解
※從《旅行青蛙》看網路安全
※網路工程師成長日記390-某地防火牆項目
※如何使用wireshark學網路
※網路工程師成長日記382-西部數據Juniper網路設備調試