HCIP：MPLS静态LSP的配置及抓包

news2025/6/3 11:54:18

目录

一、MPLS的简单的一些知识点 

1.MPLS的概述：

2.MPLS工作原理：

3.MPLS的核心组件：

4. MPLS标签

 5.MPLS标签的处理

6.MPLS转发的概述：

 7.MPLS的静态LSP建立方式

二、MPLS的静态LSP的实验配置

1.配置接口的地址和配置OSPF

2.配置静态LSP

三、MPLS总结

一、MPLS的简单的一些知识点 

1.MPLS的概述：

mpls是一种高效的网络数据包传输技术，通过标签转发替代传统IP路由的逐跳查找，优化数据传输效率与控制能力。用于优化网络流量转发，工作在OSI模型的第二层（数据链路层）和第三层（网络层）之间。

2.MPLS工作原理：

（1）入站LSR（ingress LSR）‌：数据包进入MPLS网络时，入口路由器（LER）为其添加一个‌标签‌（标识转发路径）。

‌（2）中转LSR（transit LSR）‌：中间路由器（LSR）仅根据标签转发，无需解析IP头部，路径由预定义的‌标签交换路径（LSP）‌ 决定。

（3）出站LSR（egress LSR）‌：出口路由器（LER）剥离标签，恢复传统IP路由。

3.MPLS的核心组件：

  •         LER（标签边缘路由器）‌：负责标签的添加（入站）和移除（出站）。
    •         ‌LSR（标签交换路由器）‌：基于标签进行高速转发。
      •         ‌LDP（标签分发协议）‌：动态分配标签并建立LSP。
        • ‌​​​​​​​        FEC（转发等价类）‌：将相似特征（如目的地址、QoS需求）的数据包归为一类，统一处理。

4. MPLS标签

    IP报文进入MPLS域之前，会被入站LSR压入MPLS头部（又叫MPLS标签），形成一个MPLS标签报文。一个标签报文可以包含一个或多个MPLS标签。如下图所示

     5.MPLS标签的处理

    LSR对标签的操作类型包括标签压入（push）、标签交换（swap）和标签弹出（pop）

    （1）入口LER（标签边缘路由器）

    操作类型：push（标签压入）

    IP报文进入MPLS域时，MPLS边界设备在报文二层头部和IP头部之间插入一个新的标签；MPLS中间设备也可以根据需要，在标签栈顶增加一个新的标签。

    （2）中间LSR（标签交换路由器）

    操作类型：（swap）标签交换

    当报文在MPLS域时，根据标签转发表，下一条分配的标签，替代MPLS报文的栈顶标签。

    （3）出口LER（标签边缘路由器）

    操作类型：POP（标签弹出）

    当报文离开MPLS域时，将MPLS报文的标签去掉。

    6.MPLS转发的概述：

    MPLS转发的本质就是将数据归到对应的FEC并按照提前建立好的LSP进行转发。

            对于整个MPLS域，LSP是某一给定的FEC进入域和离开域的路径，可以看成LSR的有序集合。

            对于单台LSR，需要建立标签转发表，用标签标识FEC，并绑定响应的标签处理和转发等行为。

     7.MPLS的静态LSP建立方式

            静态LSP是用户通过手工为各个FEC分配标签而建立的。

            静态LSP不使用标签发布协议，不需要交互控制报文，因此消耗资源比较小；

            通过惊天方式建立的LSP不能根据网络拓扑动态调整，需要管理员干预。

            标签分配的原则：前一个点出标签的值等于下一个节点如标签的值。

    二、MPLS的静态LSP的实验配置

    1.配置接口的地址和配置OSPF

    [AR1]int g0/0/0

    [AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.1.1.1 24

    [AR1-GigabitEthernet0/0/0]q

    [AR1]int LoopBack 0

    [AR1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32

    [AR1-LoopBack0]q

    [AR1]ospf

    [AR1-ospf-1]area 0

    [AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255

    [AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0

    [AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]q

    [AR1-ospf-1]q

    [AR2]int g0/0/1

    [AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 12.1.1.2 24

    [AR2-GigabitEthernet0/0/1]q

    [AR2]int g0/0/0

    [AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 23.1.1.1 24

    [AR2-GigabitEthernet0/0/0]q

    [AR2]int LoopBack 0

    [AR2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32

    [AR2-LoopBack0]q

    [AR2]ospf

    [AR2-ospf-1]area 0

    [AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.0 0.0.0.255

    [AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

    [AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0

    [AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]q

    [AR2-ospf-1]q

    [AR3]int g0/0/1

    [AR3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 23.1.1.2 24

    [AR3-GigabitEthernet0/0/1]q

    [AR3]int LoopBack 0

    [AR3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32

    [AR3-LoopBack0]q

    [AR3]ospf

    [AR3-ospf-1]area 0

    [AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 23.1.1.0 0.0.0.255

    [AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0

    [AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]q

    2.配置静态LSP

    （1）配置使能接口及全局的MPLS功能

    [AR1]mpls lsr-id 1.1.1.1                                 //配置MPLS LSR-ID

    [AR1]mpls                                                      //全局开启MPLS功能

    [AR1-mpls]q

    [AR1]int g0/0/0

    [AR1-GigabitEthernet0/0/0]mpls                 //接口下开启MPLS功能

    [AR1-GigabitEthernet0/0/0]q

    [AR2]mpls lsr-id 2.2.2.2

    [AR2]mpls

    [AR2-mpls]q

    [AR2]int g0/0/1

    [AR2-GigabitEthernet0/0/1]mpls

    [AR2-GigabitEthernet0/0/1]q

    [AR2]int g0/0/0

    [AR2-GigabitEthernet0/0/0]mpls

    [AR2-GigabitEthernet0/0/0]q

    [AR3]mpls lsr-id 3.3.3.3

    [AR3]mpls

    [AR3-mpls]q

    [AR3]int g0/0/1

    [AR3-GigabitEthernet0/0/1]mpls

    [AR3-GigabitEthernet0/0/1]q

    （2）配置FEC为3.3.3.3的静态LSP

    [AR1]static-lsp ingress 1-3 destination 3.3.3.3 32 nexthop 12.1.1.2 outgoing-interface g0/0/0 out-label 200                                //配置AR1为去往FEC 3.3.3.3/32的ingress(入站LSR)，静态LSP命名为1-3，下一条地址为12.1.1.2，出接口为g0/0/0，出标签为200

    查看MPLS LSP

    可以看到，LSP information：STATIC LSP表示此LSP为静态LSP，当设备在发送目的网段为3.3.3.3/32的数据时，从G0/0/0接口转发，出标签为200

    [AR2]static-lsp transit 1-3 incoming-interface g0/0/1 in-label 200 nexthop 23.1.1.2 out-label 100

            //配置AR2为去往FEC 3.3.3.3/32的transit(中转LSR)，静态LSP命名为1-3，入接口为g0/0/1，下一条地址为23.1.1.2，出标签为100。

     

    可以看到，AR2在G0/0/1接口收到标签为200的数据，则发往G0/0/0接口，并添加标签100。

    [AR3]static-lsp egress 1-3 incoming-interface g0/0/1 in-label 100

    //配置AR3为FEC 3.3.3.3/32的egress(出站LSR)，静态LSP命名为1-3，入接口为g0/0/1，出标签为100

     可以看到，AR3在G0/0/0接口收到标签为100的数据，则剥离标签。

    （3）在AR1上测试，并且在G0/0/0接口抓包查看数据特征。

    如下图为1.1.1.1发送3.3.3.3的抓包结果，可以看到在发送时添加了标签200.

    如下图所示3.3.3.3回复1.1.1.1的抓包结果，可以看到回复的报文并没有添加标签，因此现在还只是一个单向的隧道。

    （4）配置FEC为1.1.1.1 的静态LSP

    [AR3]static-lsp ingress 3-1 destination 1.1.1.1 32 nexthop 23.1.1.1 out-label 100

    [AR2]static-lsp transit 3-1 incoming-interface g0/0/0 in-label 100 nexthop 12.1.1.1 out-label 300

    [AR1]static-lsp egress 3-1 incoming-interface g0/0/0 in-label 300

    再次在AR1上ping命令测试3.3.3.3，查看抓包结果。

     

    在下图可以看到来回的报文都添加了对应的标签，迭代进入静态的LSP隧道 

    三、MPLS总结

    静态MPLS是一种‌低成本、高可控性‌的标签转发方案，适用于网络规模小、路径需求固定的场景。但其手动管理模式在大规模网络中会显著增加运维负担，因此企业通常结合动态MPLS实现灵活性与稳定性的平衡。

    MPLS通过‌标签交换机制‌解决了传统IP网络的效率与可控性问题，成为运营商和企业骨干网的核心技术。尽管面临SD-WAN、Segment Routing等新技术的挑战，其在‌高可靠性、流量工程和复杂组网‌场景中仍不可替代，尤其适合对服务质量要求严苛的关键业务。

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