MPLS:多协议标签交换 ----ISP
多协议：无论网络层运行什么协议，MPLS均可工作
标签交换：不同传统的包交换（基于ip地址查询路由表转发）；在2.5层插入标签号，基于 标签号来进行数据的转发。
目前使用MPLS技术主要目的： 1、解决BGP的路由黑洞 2、MPLS VPN
3、MPLS TE（流量工程）
使用MPLS首先需要开启CEF；
1、CEF的表格可以被ASIC（硬件芯片）直接调用
2、CEF中将路由表在目标和出接口进行直接关联，解决了递归的问题；
MPLS生成的标签只能直接关联出接口，故必须基于CEF的FIB表来生成标签； 3、CEF是唯一种提供MPLS标签插入的转发机制；传统的路由表中不运行出现其他的信息； 但CEF生成的表格可以运行将标签等信息进行记录。
4、CEF生成FIB表，而TDP/LDP只能将标签记录到FIB中；
控制层面：交换路由信息；标签的分发(MPLS不为BGP的路由条目分发标签)
数据层面：基于路由表进行数据的转发；标签的压入和弹出，根据标签号进行数据的转发；
控制层面：通过IGP或EGP协议交互路由；在交互路由条目的同时，TDP/LDP将基于路由器所学习到的每一条路由条目分配一个标签号（BGP的路由除外）； 控制层面工作完成后将生成：
FIB--转发信息数据库 LIB--标签信息数据库--目标网络号+标签号 再将FIB和LIB进行合并生成LFIB--标签信息转发数据库
数据层面：基于目标ip，或者数据包中的标签号进行转发；若数据包中存在标签号那么查看LFIB表。
MPLS封装：
MPLS数据被封装2.5层
MPLS数据包结构：
0-19位标签号； 0-15号被保留
20-22位：EXP---8个优先级，优于QOS策略
第23位：s--栈底位；MPLS可以最多同时封装3层标签信息；S为1标示本层标签为最后一层标签
24--31位：TTL--在标签压入时拷贝ip报头中的TTL值，每经过一个路由器减1；在标签弹 出时将标签中的TTL值覆盖到IP报头中；
多层标签：
普通的MPLS仅使用一层标签；MPLS VPN使用两层；MPLS TE使用三层；
MPLS标签信息压入后，二层的以太网数据帧中的类型字段： 0X8847 MPLS单播 0X8848 MPLS多播
名词注解： MPLS domain LSR（P路由器）：标签交换机路由器，查看数据包中的标签号然后基于LFIB进行数据的转发
Edge LSR（PE路由器）：边界标签路由器；在数据层面工作时第一台PE负责标签的压入，最后一台负责弹出；
CE客户端路由器，不工作于MPLS域内的路由器。
MPLS工作过程：
上下游区分基于数据层面；当本地从邻居处学习到关于X的路由条目时；本地的TDP/LDP协议将基于X网段分配一个标签号，然后将该标签号告知给所有的邻居；当真实访问X网段时，流量中的入标签为本地分配的号码，出标签为下游路由器（下一跳）标签号。
TDP和LDP基于FIB表中每个目标网络分配一个标签号（BGP路由除外），生成LIB表；
TDP：cisco私有 基于TCP/UDP 711端口 hello包：UDP 711 标签传给邻居：TCP711 LDP：公有 基于TCP/UDP 646端口 hello包：UDP 646 标签传给邻居：TCP646
MPLS的优化：
PHP次末跳优化---倒数第二跳---默认执行
在没有PHP下，最后一台PE路由器需要查看两种表格（LFIB/FIB）；PHP是最后一跳PE发送给邻居3号标签；这样到时第二跳路由器将弹出标签后转发给最后一跳。
注：标签pop标示仅弹出最上层标签；untagged将弹出所有标签。
配置：
1、路由协议 2、CEF
3、开启MPLS
4、（可选）配置MTU大小；若不进行修改，可能导致被重新分片； 普通的MPLS+4 MPLS VPN +8 MPLS TE+12 1504 1508 1512
r1(config)#interface s1/1
r1(config-if)#mtu 1504 修改接口MTU
r2(config)#int s1/1
r2(config-if)#mpls ip 开启MPLS协议，在MPLS域内同邻居相连接口开启接口
注：开启协议后，默认cisco IOS版本12.4（3）以下默认使用TDP协议，以上LDP； r2(config)#mpls label protocol ? 修改协议 ldp Use LDP
tdp Use TDP (default)
配置完成后，hello包将建立邻居关系，生成邻居表： r5#show mpls ldp neighbor
Peer TDP Ident: 4.4.4.4:0; Local TDP Ident 5.5.5.5:0 TCP connection: 4.4.4.4.711 - 5.5.5.5.51152 State: Oper; PIEs sent/rcvd: 0/4; Downstream Up time: 00:00:18
TDP discovery sources:
Serial1/0, Src IP addr: 45.1.1.1 Addresses bound to peer TDP Ident:
34.1.1.2 45.1.1.1 4.4.4.4
存在RID，RID的选举规则同OSPF一致；另外注意，默认将以RID的ip地址来作为建邻时的源目ip地址；故所路由器上配置了环回，那么环回一定要宣告到路由协议中，否则IP不可达，导致MPLS邻居无法建立。
r5(config)#mpls ldp router-id serial 1/0 ? 修改默认的RID接口 force Forcibly change the LDP router id 立即生效
r5#show mpls ldp bindings 查看LIB表--记录本地和邻居关于某个网段分配标签号 r3#show mpls forwarding-table 查看LFIB表
MPLS解决BGP的路由黑洞问题：
MPLS不会给BGP的路由条目单独分配标签；而是使用BGP条目的下一跳地址标签号；当访问BGP目标时，携带下一跳的标签号，使中间的黑洞路由器根据标签号将流量转发到BGP下一跳处。
MPLS VPN:
通过公网传输私有路由和数据，ISP操作
1、CE端和PE间传递私网路由
2、如何区分不同CE端相同的路由条目；RD--路由区分器 一个标示；64位 X:X
3、PE存储不同CE端的私网路由；VRF--虚拟路由转发；是一个存储空间，基于每个CE端不同的空间
4、私网路由携带RD值后存储在VRF空间内，普通的路由协议不能对其进行转发； 这种路由被称为VPNV4路由====普通路由+RD+RT 只有MP-BGP才可以传递VPN V4路由；
5、RT值是一种社团属性，格式同RD一致；区别相同网络号不同的目标；
6、使用两层标签，外层标签用于解决BGP的路由黑洞，内层标签拥有让PE路由查找对应VRF空间路由；
配置： ISP部分： 1）CEF 2）MPLS
3）定义VRF空间，同时关联接口；再定义RT/RD值，在两端PE上配置 r2(config)#ip vrf ce1 创建VRF的空间CE1 r2(config-vrf)#rd 1:1 配置RD值 r2(config-vrf)#route-target 1:1 RT值 r2(config-vrf)#exit
r2(config)#interface s1/0 进入需要关联的接口
r2(config-if)#no ip address 必须先将该接口从普通的路由内删除，再转移到VRF空间内 r2(config-if)#ip vrf forwarding ce1
r2(config-if)#ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
r2# show ip route vrf ce1 查看VRF 空间ce1的路由表
r2#ping vrf ce1 12.1.1.1 使用该空间的路由表来进行通信测试
4）使用MP-BGP传递VRF路由条目
首先建立普通的BGP邻居关系，再激活MP-BGP关联，类似IPV6下的配置 在两端的PE上进行
r2(config)#router bgp 1
r2(config-router)#b router-id 2.2.2.2
r2(config-router)#neighbor 5.5.5.5 remote-as 1
r2(config-router)#neighbor 5.5.5.5 update-source loopback 0 r2(config-router)#address-family vpnv4 进入MP-BGP关系配置
r2(config-router-af)#neighbor 5.5.5.5 activate 建立MP-BGP邻居关系
r2(config-router-af)#neighbor 5.5.5.5 send-community 开启社团属性的传递性，否则RT值将不能被传递