第7章路由與IP交換技術(shù)?局域網(wǎng)交換技術(shù)仍然無法解決廣播風(fēng)暴和大型組網(wǎng)中存在的異構(gòu)互聯(lián)問題，因此需要從更高層面引導(dǎo)和路由網(wǎng)絡(luò)的流量，為此，引入了路由器。?局域網(wǎng)通過通信子網(wǎng)與路由器互聯(lián)便構(gòu)成了廣域網(wǎng)，TCP/IP協(xié)議體系結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)際協(xié)議（IP，InternetProtocol）是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連的基礎(chǔ)。IP技術(shù)基礎(chǔ)7.1IP路由器7.2IP與ATM的結(jié)合技術(shù)7.3多協(xié)議標(biāo)記交換7.47.1IP技術(shù)基礎(chǔ)?在TCP/IP協(xié)議結(jié)構(gòu)中，IP是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，它是為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中主機(jī)之間的通信而設(shè)計(jì)的。?目前廣泛使用的IP是第四版，即IPv4。?但隨著Internet的迅猛發(fā)展，用戶對(duì)業(yè)務(wù)和服務(wù)質(zhì)量的要求越來越高，IPv4在地址空間、端到端連接、服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)安全和移動(dòng)性等方面的弊端逐漸顯現(xiàn)，于是IPv6應(yīng)運(yùn)而生。?IPv6擴(kuò)充了IPv4的地址空間，對(duì)IPv4協(xié)議的很多方面做了改進(jìn)。?與IPv4相比，IPv6具有更大的地址空間、更高的安全性、可管理性更好，對(duì)QoS和多播技術(shù)的支持也更好。7.1.1TCP/IP協(xié)議結(jié)構(gòu)

圖7-1TCP/IP協(xié)議結(jié)構(gòu)

圖7-2TCP/IP協(xié)議簇及其分布7.1.2編址與域名服務(wù)1．IP編址（1）分類編址。?A類?B類?C類?D類

?E類（2）特殊IP地址。①全0或全1地址。②私有地址。A類：—55

B類：—55

C類：—55③環(huán)回地址。127網(wǎng)段的所有地址，用于測試網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是否工作正常。（3）子網(wǎng)編址。①掩碼（Mask）。②子網(wǎng)掩碼（SubnetMask）③超網(wǎng)（Supernetting）。（4）無類別編址。

如：8/2121位網(wǎng)絡(luò)地址，11位主機(jī)地址。2．域名服務(wù)

（1）域名地址。圖7-4Internet域名體系結(jié)構(gòu)（2）域名系統(tǒng)。圖7-5域名解析服務(wù)7.1.3IP分組格式?IP是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議，在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)幕締挝皇荌P分組。?IP分組由分組首部和凈荷兩部分構(gòu)成。?首部的最小長度為20字節(jié)，其中包含用于路由選擇的地址信息。?凈荷部分的最大長度接近64KB，不過由于物理子網(wǎng)對(duì)最大傳輸單元（MTU）的限制（比如以太網(wǎng)的MTU為1500字節(jié)），IP分組在傳輸時(shí)可能會(huì)被分為更小的單元，到達(dá)終點(diǎn)后再進(jìn)行重裝。

IP分組的格式如圖7-6所示。圖7-6IP分組格式7.1.4TCP與UDP?傳輸層負(fù)責(zé)向應(yīng)用層提供端到端的通信服務(wù)。?從傳輸層的角度來看，通信的真正端點(diǎn)并不是主機(jī)而是主機(jī)中的進(jìn)程。?傳輸層就負(fù)責(zé)在IP層提供服務(wù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用進(jìn)程之間的邏輯通信。?除此之外，傳輸層還要對(duì)收到的報(bào)文進(jìn)行差錯(cuò)檢測，并且向高層用戶屏蔽了網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)（比如網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、使用的路由協(xié)議等）。?根據(jù)應(yīng)用程序的不同需求，傳輸層的協(xié)議分為兩種：面向連接的TCP和無連接的UDP。?網(wǎng)絡(luò)層的IP提供的是盡力而為、不可靠的服務(wù)，傳輸層使用TCP時(shí)，向應(yīng)用層提供的就是一條全雙工的可靠信道；使用UDP協(xié)議時(shí)，提供的是一條不可靠的信道。?表7-4列出了一些應(yīng)用層協(xié)議和它們所使用的傳輸層協(xié)議。1．TCP?TCP提供可靠的、面向連接的服務(wù)，因此需要進(jìn)行確認(rèn)、流量控制、連接管理等工作，是一個(gè)非常復(fù)雜的協(xié)議。?TCP的主要特點(diǎn)如下：（1）TCP提供面向連接的服務(wù)。（2）每一條TCP連接都只能有兩個(gè)端點(diǎn)（3）TCP提供可靠的通信服務(wù)。（4）TCP提供全雙工的通信。?TCP報(bào)文的格式如圖7-7所示。?其首部的前20byte是固定的，之后的選項(xiàng)長度是可變的。?固定首部各字段含義如下。圖7-7TCP報(bào)文格式2．UDP?用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（UDP，UserDatagramProtocol）是一個(gè)很簡單的協(xié)議，僅通過端口向上層提供復(fù)用功能。?UDP的主要特點(diǎn)如下。（1）UDP是無連接的，發(fā)送數(shù)據(jù)之前不需要建立連接；且不保證可靠交付。（2）UDP沒有擁塞控制。?在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時(shí)不會(huì)降低源主機(jī)的發(fā)送速率。（3）支持一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一和多對(duì)多的通信。圖7-8UDP數(shù)據(jù)報(bào)格式7.2IP路由器?路由器工作于OSI七層協(xié)議中的第三層，主要任務(wù)是接收來自網(wǎng)絡(luò)端口的數(shù)據(jù)包，并根據(jù)數(shù)據(jù)包中所含的目的地址，決定下一跳轉(zhuǎn)發(fā)。?其工作過程如下：（1）數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，路由器先把數(shù)據(jù)包的鏈路層包頭去掉（拆包），然后開始處理此數(shù)據(jù)包的IP層數(shù)據(jù)，這是路由功能的核心。?根據(jù)IP包首部的目的地址，路由器在路由表中查找下一跳；同時(shí)，對(duì)IP數(shù)據(jù)包首部的TTL字段的值進(jìn)行減數(shù)操作，并重新計(jì)算校驗(yàn)和。（2）根據(jù)在路由表中所查到的下一跳，將IP數(shù)據(jù)包送往相應(yīng)的輸出鏈路層，封裝上相應(yīng)的鏈路層包頭，經(jīng)輸出網(wǎng)絡(luò)物理接口發(fā)送出去。?下一個(gè)路由器收到數(shù)據(jù)包，同樣進(jìn)行拆包和打包，在路由表中尋找合適的路徑，把數(shù)據(jù)送出本地接口，直到將數(shù)據(jù)包最終交給與目的主機(jī)在同一物理網(wǎng)絡(luò)上的路由器為止。（3）如果路由器在路由表中找不到匹配的路由條目，就向源地址返回一條數(shù)據(jù)不可達(dá)信息，并將此數(shù)據(jù)包丟棄。7.2.1功能結(jié)構(gòu)

圖7-9路由器結(jié)構(gòu)圖7-10路由器R路由表舉例7.2.2路由算法?路由選擇就是路由器確定信息傳輸路徑的過程。?信息可以通過多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，有多條路徑可供選擇，這就需要使用某種算法來進(jìn)行路由選擇。1．設(shè)計(jì)原則?路由選擇算法要滿足下列一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)要求。（1）最優(yōu)性（2）簡易性和低開銷（3）健壯性和穩(wěn)定性（4）快速收斂性（5）靈活性2．算法類型（1）靜態(tài)和動(dòng)態(tài)路由選擇算法。（2）單路徑和多路徑路由選擇算法。（3）平面和分層路由選擇算法。（4）主機(jī)智能和路由器智能路由選擇算法。?按應(yīng)用范圍的不同，可以將路由協(xié)議分為兩類：在一個(gè)自治系統(tǒng)（AS，AutonomousSystem）內(nèi)部使用的路由選擇協(xié)議稱為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP，InteriorGatewayProtocol），不同自治系統(tǒng)之間使用的路由選擇協(xié)議稱為外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP，ExteriorGatewayProtocol）。7.2.3路由協(xié)議?那么什么是自治系統(tǒng)呢？自治系統(tǒng)就是處于一個(gè)管理機(jī)構(gòu)控制之下的路由器和網(wǎng)絡(luò)群組。?在一個(gè)自治系統(tǒng)中的所有路由器必須相互連接，運(yùn)行相同的路由協(xié)議。?目前，常用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議包括：RIP、IGRP、EIGRP、IS-IS和OSPF。?其中前3種路由協(xié)議采用的是距離向量算法，IS-IS和OSPF采用的是鏈路狀態(tài)算法。?基于距離向量算法的路由協(xié)議RIP、IGRP和EIGRP易于配置和管理，在小型網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較為廣泛。

?因此，大型網(wǎng)絡(luò)常采用基于鏈路狀態(tài)算法的IS-IS和OSPF。?外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議最初采用的是EGP。

EGP是為一個(gè)簡單的樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的。?隨著越來越多的用戶和網(wǎng)絡(luò)加入Internet，EGP的局限性越來越明顯。?為此，IETF邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議工作組又制定了標(biāo)準(zhǔn)的邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議——BGP。1．RIP協(xié)議?路由信息協(xié)議（RIP，RoutingInformationProtocol）是一種簡單的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，在各種邊緣網(wǎng)絡(luò)、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用廣泛。?RIP協(xié)議的前身是一個(gè)運(yùn)行在UNIX上的routed程序，最新的增強(qiáng)版本是RIPv2規(guī)范，它允許在RIP分組中包含更多的信息，并提供了簡單的認(rèn)證機(jī)制。?有關(guān)RIPv1和RIPv2的詳細(xì)描述參見IETF的RFC1058和RFC1723。?RIP使用距離向量算法，它的路由選擇只是基于兩點(diǎn)間的“跳數(shù)（hop）”，穿過一個(gè)路由器就認(rèn)為是一跳。?RIP初始化時(shí)會(huì)向每個(gè)參與工作的接口發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包向所有的RIP路由器請(qǐng)求一份完整的路由表，該請(qǐng)求以廣播方式或點(diǎn)到點(diǎn)方式發(fā)送到下一跳地址。?其他路由器會(huì)將整個(gè)路由表作為應(yīng)答返回。（1）路由更新。

圖7-11包含四臺(tái)路由器，并添加了第五臺(tái)路由器E的網(wǎng)絡(luò)（2）RIP報(bào)文格式。

圖7-12RIPv2協(xié)議信息格式?各字段含義如下。（1）命令字段（2）RIP版本字段（3）保留未用字段（4）地址族標(biāo)識(shí)字段（AFI，Address-FamilyIdenti?er）（5）路由標(biāo)記字段（6）目的網(wǎng)絡(luò)IP地址字段（7）子網(wǎng)掩碼字段（8）下一跳字段（9）度量字段2．OSPF協(xié)議?開放最短路徑優(yōu)先（OSPF，OpenShortestPathFirst）協(xié)議是由IETF為IP網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的另一個(gè)路由協(xié)議。?和RIP一樣，OSPF也是一個(gè)內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。?與RIP相比，OSPF更適用于大型網(wǎng)絡(luò)。（1）鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。（2）OSPF工作過程。圖7-13OSPF工作過程①DOWN狀態(tài)。②Init狀態(tài)。③2-Way（雙向）狀態(tài)。圖7-14選舉DR和BDR之后的鄰接關(guān)系④ExStart（預(yù)啟動(dòng)）狀態(tài)。⑤Exchange（交換）狀態(tài)。⑥Loading狀態(tài)。⑦FULL狀態(tài)。?與RIP的更新過程相比，OSPF的更新過程具有下列優(yōu)點(diǎn)。①OSPF只在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生變化時(shí)才進(jìn)行路由更新，將更新頻率降到最低，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)帶寬。②OSPF更新在網(wǎng)絡(luò)中的傳播速度比RIP要快，可以更快地從鏈路故障中恢復(fù)過來。③OSPF沒有RIP中的跳數(shù)限制，可以適用于更大范圍的網(wǎng)絡(luò)。（3）路由層次。（4）OSPF報(bào)文格式。圖7-15OSPF報(bào)文格式?OSPF各字段含義如下所示。①版本號(hào)②類型③報(bào)文長度④路由器ID⑤區(qū)域ID⑥校驗(yàn)和⑦驗(yàn)證類型⑧驗(yàn)證信息⑨數(shù)據(jù)3．BGP?BGP是一種在不同自治系統(tǒng)的路由器之間進(jìn)行通信的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議。?目前使用的版本是1993年開發(fā)BGP版本4，版本4的主要改進(jìn)在于支持無類別域間路由（CIDR），并使用路由匯聚來減小路由表的尺寸。?在Internet上使用BGP的一個(gè)目的就是減少通過流量。?與RIP和OSPF不同的是，BGP使用TCP而不是UDP作為其傳輸層協(xié)議。?兩個(gè)BGP路由器首先建立TCP連接，交換自治系統(tǒng)號(hào)、BGP版本、路由器ID等信息，這些信息被接受并確認(rèn)后，鄰居關(guān)系就建立起來了。?BGP信息是一組通過BGPAS號(hào)來描述的完整路徑，兩臺(tái)路由器建立起鄰居關(guān)系之后，通過交換此信息來表明路由的可達(dá)性。7.3IP與ATM的結(jié)合技術(shù)7.3.1IP/ATM結(jié)合模型?IP和ATM同屬于分組技術(shù)，它們的共同特點(diǎn)是利用分組來傳送數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)計(jì)復(fù)用有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的廣域傳送。?但I(xiàn)P是無連接的，ATM是面向連接的。?IP和ATM的結(jié)合技術(shù)主要包括重疊模型和集成模型。?重疊模型是通過一個(gè)中間層將IP協(xié)議和ATM交換結(jié)合在一起的IPOverATM技術(shù)，也可稱為重疊技術(shù)。?集成模型是將IP協(xié)議與ATM交換集成在一起，利用ATM的高速交換能力來轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包，這種技術(shù)也稱之為集成技術(shù)。?重疊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是采用標(biāo)準(zhǔn)的ATM論壇/ITU-T信令標(biāo)準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)的ATM網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)兼容；缺點(diǎn)是傳送IP分組的效率較低。?采用集成技術(shù)時(shí)，ATM層被看作IP層的對(duì)等層，使用IP地址來標(biāo)識(shí)ATM端點(diǎn)，在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)層路由協(xié)議為IP分組選擇路由，建立連接時(shí)使用非標(biāo)準(zhǔn)的ATM信令協(xié)議。?采用集成技術(shù)時(shí)，不需要進(jìn)行地址解析，但ATM交換機(jī)的復(fù)雜性有所增加，使ATM交換機(jī)看起來更像一個(gè)多協(xié)議的路由器。?集成技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是傳送IP分組的效率較高，不需要地址解析；缺點(diǎn)是與標(biāo)準(zhǔn)的ATM技術(shù)融合較為困難。?下面分別討論這兩類結(jié)合技術(shù)。1．重疊技術(shù)?重疊技術(shù)主要有三種，分別是CIPOA（ClassicalIPoverATM）、LANE（LANEmulation）和MPOA（Multi-protocoloverATM）。（1）CIPOA（ATM上的傳統(tǒng)IP技術(shù)）（2）LANE（局域網(wǎng)仿真技術(shù)）（3）MPOA（ATM上的多協(xié)議規(guī)范）2．集成技術(shù)?目前，具有代表性的集成技術(shù)主要有：IP交換（IPSwitch）技術(shù)、標(biāo)簽交換（TagSwitch）技術(shù)和多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS，Multi-ProtocolLabelSwitching）技術(shù)。7.3.2IP交換?IP交換（IPSwitch）是Ipsilon公司提出的專門用于在ATM網(wǎng)絡(luò)上傳送IP分組的技術(shù)，它克服了CIPOA的缺陷，提高了在ATM上傳送IP分組的效率。?IP交換機(jī)由ATM交換機(jī)、IP交換控制器組成。?IP交換控制器主要由路由軟件和控制軟件組成。?ATM交換機(jī)的一個(gè)ATM接口與IP交換控制器的ATM接口相連，用于控制信號(hào)和用戶數(shù)據(jù)的傳送。?IP交換網(wǎng)絡(luò)將用戶數(shù)據(jù)流分為兩類：持續(xù)時(shí)間長、業(yè)務(wù)量大的用戶長流（如FTP數(shù)據(jù)、HTTP數(shù)據(jù)、多媒體音頻、視頻數(shù)據(jù)等）和持續(xù)時(shí)間短、業(yè)務(wù)量小、呈突發(fā)分布的用戶短流（如DNS查詢、SMTP數(shù)據(jù)、SNMP查詢等），對(duì)不同類型的流進(jìn)行不同的處理。?這里，流（Flow）是指具有相同源IP地址、源端口號(hào)、目的IP地址、目的端口號(hào)、協(xié)議標(biāo)識(shí)以及服務(wù)需求的，彼此相關(guān)的一系列分組。?IP交換機(jī)的工作過程如下：（1）IP交換機(jī)的ATM輸入端口從上游節(jié)點(diǎn)接收業(yè)務(wù)流，并把這些業(yè)務(wù)流送往IP交換控制器的路由軟件進(jìn)行處理。（2）對(duì)于長流，IP交換控制器會(huì)要求上游節(jié)點(diǎn)把該業(yè)務(wù)流放在一條新的虛通道（VC）上。（3）如果上游節(jié)點(diǎn)同意建立虛通道，則該業(yè)務(wù)流就在這條虛通道上進(jìn)行傳送。（4）同時(shí)，下游節(jié)點(diǎn)也會(huì)要求IP交換控制器為該業(yè)務(wù)流建立一條呼出的虛通道。（5）通過以上兩步，將該業(yè)務(wù)流引導(dǎo)到特定的呼入虛通道和呼出虛通道上去。（6）通過旁路路由，IP交換控制器指示ATM交換機(jī)完成直接交換。（7）對(duì)于短流，IP交換機(jī)采用逐跳轉(zhuǎn)發(fā)方式。7.3.3標(biāo)簽交換?標(biāo)簽交換（TagSwitch）是Cisco公司提出的一種多層交換技術(shù)，較好地實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)與ATM網(wǎng)絡(luò)的融合，并充分利用了ATM的所有特性。?在ATM交換機(jī)上，可同時(shí)支持標(biāo)簽交換和ATM標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)功能。?標(biāo)簽交換和IP交換具有兩個(gè)顯著的區(qū)別：首先它是一種拓?fù)潋?qū)動(dòng)型技術(shù)，也就是說標(biāo)簽交換通道的建立不依賴于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，而完全由拓?fù)湫畔ⅲ缒康牡刂返却_定。?這樣就可以預(yù)先建立標(biāo)簽交換路徑，而不必在數(shù)據(jù)流傳送過程中動(dòng)態(tài)建立，從而獲得更高的傳送速率。?其次標(biāo)簽交換不但可基于ATM，也可基于其他鏈路層技術(shù)實(shí)現(xiàn)。7.4多協(xié)議標(biāo)記交換7.4.1基本概念?為了區(qū)別于Cisco公司提出的標(biāo)簽交換，IETF使用了標(biāo)記交換（LabelSwitch）的概念。?標(biāo)記交換是一種多層交換技術(shù)，它把第二層交換與第三層的路由技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來。?一方面能充分利用ATM的QoS特性和業(yè)務(wù)管理等功能，支持多種上層協(xié)議（如IP、IPX、SPX）；另一方面可利用第三層路由技術(shù)的靈活性和可擴(kuò)展性。?因此，標(biāo)記交換技術(shù)可滿足寬帶IP網(wǎng)對(duì)性能和可擴(kuò)展性的要求，具有很好的發(fā)展前景。?IETF在1997年正式推出的多協(xié)議標(biāo)記交換（MPLS）是在標(biāo)記交換的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。7.4.2工作原理1．網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?MPLS組網(wǎng)的基本原理是在網(wǎng)絡(luò)邊緣對(duì)IP分組進(jìn)行分類并打上標(biāo)記，在網(wǎng)絡(luò)核心按照標(biāo)記進(jìn)行快速轉(zhuǎn)發(fā)。?如圖7-16所示，MPLS網(wǎng)絡(luò)由標(biāo)記交換路由器（LSR，LabelSwitchRouter）和標(biāo)記邊緣路由器（LER，LabelEdgeRouter，）組成。圖7-16MPLS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖7-17標(biāo)記交換的多協(xié)議支持結(jié)構(gòu)與特性2．轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類?轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類（FEC）是具有相同轉(zhuǎn)發(fā)要求（如目的地相同、轉(zhuǎn)發(fā)路徑相同、服務(wù)等級(jí)相同等）的分組的集合。圖7-18薄片式標(biāo)記結(jié)構(gòu)3．標(biāo)記分發(fā)機(jī)制?在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，標(biāo)記交換機(jī)LSR在分配標(biāo)記時(shí)，需要將標(biāo)記與FEC的映影關(guān)系通知相鄰LSR。?標(biāo)記分配與通知的方法主要有兩種，按照與數(shù)據(jù)流傳送方向的關(guān)系，分別稱為下游標(biāo)記分配和上游標(biāo)記分配方式。（1）下游標(biāo)記分配方式。（2）上游標(biāo)記分配方式。4．標(biāo)記交換路徑LSP

?從前面的介紹可知，標(biāo)記是用來標(biāo)識(shí)某一類分組的，這類分組在網(wǎng)絡(luò)上的持續(xù)流動(dòng)形成了一個(gè)分組流，分組流流經(jīng)的路徑就稱為標(biāo)記交換路徑LSP。?LSP實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)虛連接，標(biāo)記就是虛連接的標(biāo)識(shí)，通過標(biāo)記就可以區(qū)別不同的LSP連接。?MPLS標(biāo)記交換路徑的建立可以采用控制（拓?fù)洌?qū)動(dòng)和流（數(shù)據(jù)）驅(qū)動(dòng)兩種模型，控制驅(qū)動(dòng)模型根據(jù)路由表的拓?fù)湫畔⒒蛘?qǐng)求信令，進(jìn)行標(biāo)記的分配、綁定和轉(zhuǎn)發(fā)，以建立LSP；對(duì)于流驅(qū)動(dòng)模型，節(jié)點(diǎn)在分組流到達(dá)時(shí)，自動(dòng)識(shí)別流的特點(diǎn)，實(shí)時(shí)進(jìn)行標(biāo)記的分配、綁定和轉(zhuǎn)發(fā)，以建立LSP。（1）拓?fù)潋?qū)動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)在于LSP路徑的提前建立和長期保持（相當(dāng)于ATM中的半永久虛電路，只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化，或者網(wǎng)管人員重新配置時(shí)才會(huì)改變），并且一個(gè)LSP可以方便地被同一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類中的多個(gè)流復(fù)用；缺點(diǎn)是LSP的復(fù)用性能依賴于轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類的粒度，在粒度較粗時(shí)無法為重要的流提供QoS保證。（2）信令請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)方式和ATM中交換虛電路的建立方式類似，優(yōu)點(diǎn)在于可以為每個(gè)流預(yù)約合適的網(wǎng)絡(luò)帶寬，能保證每個(gè)流的服務(wù)質(zhì)量；缺點(diǎn)是對(duì)于短的分組流，LSP路徑建立時(shí)間較長，效率不高。（3）采用流驅(qū)動(dòng)時(shí)，第二層的交換通過路由數(shù)據(jù)流觸發(fā)，按需要臨時(shí)建立LSP。?其工作原理與IP交換相似，這里不再贅述。?由于是通過數(shù)據(jù)流來觸發(fā)交換，所以存在建立時(shí)延。?而且開始的一些分組是由第三層轉(zhuǎn)發(fā)的，后續(xù)分組是由連接轉(zhuǎn)發(fā)的，可能會(huì)引起分組失序。?此外，對(duì)于臨時(shí)建立的連接，需要進(jìn)行刷新，使得在一定時(shí)間內(nèi)不傳送分組的流不再繼續(xù)占用標(biāo)記變換路徑。?流驅(qū)動(dòng)方式是拓?fù)潋?qū)動(dòng)方式和信令請(qǐng)求驅(qū)動(dòng)方式的折中，能較好地保證單個(gè)重要流的QoS，對(duì)短流也有較高的效率。5．標(biāo)記分配協(xié)議LDP?在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，標(biāo)記綁定是通過標(biāo)記分配協(xié)議LDP實(shí)現(xiàn)的。?LDP還描述了MPLS域中路徑的建立、維護(hù)，以及設(shè)備操作等一系列內(nèi)容。?LDP采用四種消息類型。（1）發(fā)現(xiàn)消息（DiscoveryMessage）（2）會(huì)話消息（SessionMessage）（3）公告消息（AdvertisementMessage）（4）通知消息（NotificationMessage）?按照事件發(fā)生的順序，LDP的操作主要包括下列四個(gè)階段。（1）LDP發(fā)現(xiàn)階段（2）LDP會(huì)話路徑建立與維護(hù)階段（3）標(biāo)記交換路徑的建立與維護(hù)階段（4）會(huì)話撤銷階段7.4.3MPLS的發(fā)展與應(yīng)用?MPLS較好地將第二層交換與第三層路由技術(shù)結(jié)合起來，是目前主流的寬帶IP交換技術(shù)。?下面首先介紹MPLS的優(yōu)缺點(diǎn)，然后介紹在實(shí)際組網(wǎng)中應(yīng)用較多的虛擬專用網(wǎng)（VPN）和流量工程技術(shù)，以及在光網(wǎng)絡(luò)中的擴(kuò)展應(yīng)用。1．MPLS的優(yōu)缺點(diǎn)（1）MPLS的優(yōu)點(diǎn)。①轉(zhuǎn)發(fā)簡單。②擴(kuò)展性強(qiáng)。③支持QoS保證。④支持流量工程。⑤支