本書介紹多重協定標籤交換(MPLS)技術的來龍去脈、體系結構、應用領域,內容包括演算法與IP控制協定的使用、Ipsilon公司IP交換、Cisco公司的標誌交換、MPLS的核心協定(LDP)、QOS的主要方法,以及使用MPLS建立VPN方法等內容豐富、圖文並茂,是MPLS的完整參考手冊,可供網頁設計與開發人員參考。
前言作為因特網中的技術革新飛速發展的縮影,「網路時代」的概念到目前為止已經廣為人知了。多重協定標籤交換技術—MPLS是網路時代發展最迅速的技術。寫作當我們關於標籤交換技術的第一本書的時候,我們只描述了MPLS未來的可能方向,因為那時侯MPLS還處於定義和標準化的早期階段。我們甚至不敢將MPLS的術語置於封面上,因為擔心很少人知道MPLS是什麼。 MPLS現在已經成為因特網中的一個根本性的重要技術,現在出版關於這個主題的書顯然是適時的(如果沒有遲到的話)。一些最大的因特網服務供應商已經在它們的網路中採用MPLS來解決一些問題,例如流量工程,並在ATM骨幹網路上提供IP服務。已經出現了在MPLS基礎之上的虛擬私人網路(VPN)並且這些服務的第一批用戶已經熱心地採用了這個新技術。現在大多數高階路由器可以無縫支援MPLS,並論證了其互通性效能。 。儘管MPLS取得了這些成功,但還是有人對MPLS不太了解。有些人甚至錯誤地認為標籤交換的主要吸引力是它可以有效地實現並因此提高了轉發性能;還有一些人則把轉發性能的提高歸功於高速的IP查找算法和硬體的成功,從而爭論說MPLS根本並沒有提供任何價值。在這本書中,我們正確地解釋了MPLS是什麼以及MPLS是如何運作的,並且詳細介紹了MPLS的一些優點。雖然這些優點並沒有暗示應在這個世界的每個網路中都採用MPLS,但這些絕對重要性引起了絕大多數的大型網路操作者以及那些必須從服務提供者購買網路服務的人員的深思。我們試圖使本書深入淺出並且為大眾接受。我們假定絕大部分的讀者已對IP路由具備一定程度的了解,但是我們還是在適當的地方提供了關於該領域的一些背景知識。更高層次的讀者將可以跳過那些對路由的標準進行討論的部分。我們在最後兩章中討論了一些相當高深的路由功能,對路由沒有很強的背景知識的讀者可不必閱讀這些內容。同樣,本書關於服務品質(QoS)的討論,對於那些尋找關於這個主題的全面指導的讀者來說可能太簡短了,然而某些更富有經驗的讀者可跳過關於這個主題的概述。我們希望本書對於服務供應商和企業這兩種環境下的網路設計者和工程師來說很有價值,網路設計者和工程師需要充分了解MPLS,以便決定在他們的網路中MPLS是否是一個可能的可以採用的候選方案。本書將提供大量關於標籤交換與其它技術(例如,傳統的路由和第二層交換)相比的知識,並針對另外一個技術來權衡不同的選項。這將使你對MPLS將在你的網絡中扮演什麼樣的角色(如果可能的話)作出一個有見地的判斷。這本書也將為開發MPLS產品的工程師提供此領域的一些有用知識。這裡的資訊將使得對那些可以從因特網草案中找到的詳細的技術資料、請求註釋文檔(RFC)和由各個MPLS廠商提供的文獻的理解更加容易。在那些標準還沒完成的領域,你或許會產生顧慮:是採用現在建議的方法,還是等將來標準定下來再說。關於本書的結構本書的章節分成三部分: ?介紹與概述:第1章和第2章。 ?兩個先前技術的細節:第3章和第4章。 ?MPLS協定與應用:第5章到第8章。在第1章中我們論述了發明通常的標籤交換以及特別的MPLS的必要性。我們介紹了標籤交換技術旨在解決的許多問題及其簡要歷史,該技術引來如此多的關注。第2章描述了標籤交換整個領域的整體結構問題。在MPLS和它之前的一些標籤交換技術之間存在某些基本的相似之處,例如轉送演算法和IP控制協定的使用。另外,任何一種標籤交換方法的設計者都必須做出一些相同的、關鍵結構的選擇,例如,在控制驅動和資料驅動的標籤分配之間進行選擇。我們論述了這些選擇的分岐。第3章和第4章對作為MPLS產物先導的兩種最重要的技術提供了詳細的描述。這其中的第一個技巧是Ipsilon公司的IP交換,它是讓標籤交換在網路產業中出名的最大的原因。第二種技術是Cisco公司的標誌交換,MPLS的許多基本的概念起源於標誌交換。透過詳細分析這兩種技術,我們看到存在許多設計選擇,並使形成MPLS設計的一些因素更清晰。在第5章中我們透過論述MPLS體系結構的基礎以及一些核心協議,特別是標籤分佈協議(LDP)來開始對MPLS的詳細描述。我們在第6章描述了MPLS在支援服務品質中的角色,並解釋了因特網中的兩種主要的QOS方法(整合服務和差分服務)在一個MPLS網路中如何支援。第7章解釋了MPLS對基於約束路由的應用,並論述了可能被用於這個應用中的協定範圍。最後,第8章描述了使用MPLS建立VPN的一種方法。本書中,我們討論了不同方法以及各種設計的判斷。我們盡可能在分析中保持客觀的、公正的態度。因為我們參與了某些協議的設計和標準化過程,所以對某些設計選擇的偏好是不可避免的。然而,我們已經盡力客觀地介紹不同的方法,避免「過度吹噓」MPLS,使得你可以得出自己的結論。
多協定標籤交換
前言第1章緒論
1.1 MPLS的出現原因
1.1.1 因特網的成長與演化
1.1.2 價格與性能
1.1.3 ATM上的IP集成
1.1.4 擴展路由功能
1.2 MPLS的歷史回顧
1.2.1 ATM上的IP
1.2.2 東芝公司的信元交換路由器
1.2.3 IP交換
1.2.4 標誌交換
1.2.5 IBM公司的ARIS
1.2.6 多重協定標籤交換工作小組
1.3 小結
1.4 參考資訊第2章基本概念
2.1 網路層路由功能元件
2.1.1 轉發等價類
2.1.2 提供一致的路由
2.2 標籤交換的轉送功能器件
2.2.1 什麼是標籤
2.2.2 標籤交換的轉發表
2.2.3 在分組中攜帶標籤
2.2.4 標籤交換的轉送演算法
2.2.5 單一的轉送演算法
2.2.6 轉送粒度
2.2.7 多協定:上層多協定與下層多協定
2.2.8 標籤交換轉送功能元件:小結
2.3 標籤交換的控制功能器件
2.3.1 本地綁定與遠端綁定
2.3.2 上游綁定與下游綁定
2.3.3 「自由的」標籤
2.3.4 建立與撤銷標籤綁定:控制驅動與資料驅動標籤綁定
2.3.5 分佈標籤綁定資訊:選項是什麼
2.3.6 組播考慮
2.3.7 處理路由瞬態
2.4 邊緣設備
2.5 標籤交換與網路層尋址與路由的關係
2.6 小結
2.7 參考資訊第3章IP交換
3.1 IP交換概述
3.2 Ipsilon流管理協議
3.2.1 IFMP的鄰接協議
3.2.2 IFMP的重定向協議
3.2.3 重定向流的封裝
3.2.4 IFMP與安全
3.2.5 IFMP和TTL
3.3 通用交換器管理協議
3.3.1 GSMP鄰接協議
3.3.2 GSMP連線管理協議
3.4 實現
3.5 小結
3.6 參考資訊第4章標誌交換
4.1 概述
4.1.1 支援基於目的地的路由
4.1.2 透過路由知識的體系結構來提高路由的可擴展性
4.1.3 組播
4.1.4 使用標誌交換的RSVP
4.1.5 明確路由
4.2 ATM上的標誌交換
4.2.1 攜帶標誌訊息
4.2.2 基於目的地的轉發
4.3 非ATM鏈路上的標誌封裝
4.4 處理標誌故障
4.5 在路由瞬態過程期間處理轉送環路
4.6 標誌分佈協議
4.7 小結
4.8 參考資訊第5章MPLS核心協議
5.1 工作小組起源與章程
5.2 MPLS體系結構
5.2.1 有序的控制對獨立的控制
5.2.2 環路檢測與預防
5.3 封裝
5.4 標籤分佈
5.4.1 標籤分佈協議
5.4.2 利用BGP的標籤分佈
5.5 ATM問題
5.6 組播
5.7 小結
5.8 參考資訊第6章服務品質
6.1 整合服務與RSVP
6.1.1 整合服務概述
6.1.2 MPLS支援RSVP
6.1.3 RSVP與可擴展性
6.2 差分服務
6.2.1 差分服務概述
6.2.2 MPLS支援差分服務
6.3 明確的壅塞通告
6.3.1 ECN概述
6.3.2 MPLS支援ECN
6.4 小結
6.5 參考資訊讀第7章基於約束的路由
7.1 概述
7.2 基於約束路由的功能元件
7.2.1 約束的最短路徑優先
7.2.2 MPLS作為轉送機制
7.2.3 RSVP擴展
7.2.4 CR-LDP
7.2.5 OSPF與IS-IS擴展
7.2.6 CR-LDP與RSVP的比較
7.3 應用到流量工程
7.3.1 問題的描述
7.3.2 使用ATM或幀中繼解決流量工程
7.3.3 為什麼普通的IP路由是不夠的
7.3.4 使用MPLS的基於約束的路由解決流量工程
7.4 應用於快速重路由
7.4.1 普通IP路由的路由收斂
7.4.2 使用基於約束路由的快速重路由
7.5 應用到QoS
7.5.1 QoS與路由之間的關係
7.5.2 保證頻寬的LSP
7.6 小結
7.7 參考資訊第8章虛擬專用網絡
8.1 什麼是VPN
8.2 疊加模型
8.3 對等模型
8.4 路由資訊的約束分佈
8.5 多個轉發表
8.6 VPN-IP位址
8.7 MPLS作為轉送機制
8.8 可擴展性
8.9 安全
8.10 QoS支持
8.11 進階話題
8.11.1 因特網服務提供者作為用戶
8.11.2 BGP/MPLS VPN服務提供者作為用戶
8.11.3 多個提供者的操作
8.12 小結
8.13 參考資訊結束語術語表