深入讲解BGP/MPLS 科学转发和分发过程

向大家介绍深入讲解BGP/MPLS 科学转发和分发过程，可能好多人还不了解BGP/MPLS 科学是怎么回事的，没有关系，看完本文你肯定有不少收获，希望本文能教会你更多东西。

BGP/MPLS 科学的体系结构

体系结构主要分成数据面和控制面。数据面定义了BGP/MPLS 科学数据的转发过程；控制面则定义了LSP的建立和科学路由信息的分发过程。在此，我们主要讨论一下数据的转发过程和路由信息的分发过程。

数据转发过程

在MPLS网络中传输的科学数据采用外标签（又称隧道标签）和内标签（又称科学标签）两层标签栈结构，它们分别对应于两个层面的路由：域内路由和科学路由。域内路由即BGP/MPLS 科学中的LSP是由PE路由器和P路由器通过运行标签分发协议（Label Distribution Protocol：LDP）或资源预留协议（Resource Reservation Protocol：RSVP）建立的，它所产生的标签转发表用于科学分组外层标签的交换。

科学路由是由PE路由器之间通过运行MP-iBGP建立的，该协议跨越骨干网的P路由器分发科学标签形成科学路由。在PE路由器上除了VRF表外，还有MPLS路由表，该表用于存放科学标签和子接口的对应关系，为出口PE路由器到CE路由器之间的数据转发提供依据。

具体数据转发过程如下：当CE路由器通过某个子接口将一个科学分组发给入口PE路由器后，PE路由器查找该子接口对应的VRF表，从VRF表中得到科学标签、初始外层标签以及到出口PE路由器的输出接口。

当科学分组被打上两层标签之后，就通过输出接口发送到相应LSP上的第一个P路由器。骨干网中P路由器根据外层标签逐跳转发科学分组，直至最后一个P路由器弹出外层标签，将只含有科学标签的分组转发给出口PE路由器。

出口PE路由器根据科学标签，查找MPLS路由表得到对应的输出接口，在弹出科学标签后通过该接口将科学分组发送给正确的CE路由器，从而实现了整个数据转发过程。特别的，当出口PE路由器和入口PE路由器是同一个路由器时，PE路由器对收到的科学分组将不经过任何处理直接转发给目的CE路由器。

路由信息分发过程

在BGP/MPLS 科学中，因为采用了两层标签栈结构，所以P路由器并不参与科学路由信息的交互，客户路由器是通过CE和PE路由器之间、PE路由器之间的路由交互知道属于某个科学的网络拓扑信息。

CE-PE路由器之间通过采用静态/缺省路由，或采用IGP（RIPv2、OSPF）等动态路由协议，或建立EBGP连接等方式进行路由信息的交互。当入口PE路由器从某个子接口接收到来自CE路由器的路由信息时。

除了将该路由导入对应的VRF表，PE路由器还要为该路由分配一个科学标签。该科学标签用以识别接收路由信息的子接口，因此从同一个子接口接收到的路由信息将被分配同样的科学标签，从而PE路由器可以将收到的科学分组转发到合适的子接口。

PE-PE之间通过采用MP-iBGP进行路由信息的交互。PE路由器通过维持iBGP网状连接或使用路由反射器来确保路由信息被分发给所有的PE路由器。当入口PE路由器分发路由信息时，将同时携带路由所在VRF表的RD。

即将路由的IPv4地址转化为科学-IPv4地址。分发的具体路由信息包括该路由的科学-IPv4地址前缀、下一跳BGP即入口PE路由器的科学-IPv4地址（其中RD=0）、分配给该路由的科学标签和该路由所在VRF表的Export RT。该路由信息我们称为带有标签的科学-IPv4路由信息。

当出口PE路由器收到路由信息时，将查看该路由的RT，如果RT和其任意VRF表中任意一个Import RT相符时，就将该路由存入科学-IPv4.RIB表。在进行路由选择之后，将最优路由中的科学-IPv4地址转化成IPv4地址，即去掉地址中的RD，导入到相应的VRF表中。

跨越多个运营商网络的BGP/MPLS 科学的实现

在某个客户的BGP/MPLS 科学跨越多个运营商网络的情况下，如果假定运营商所用地址域不重叠，那么可以通过下述方法来解决：①为了分发带有标签的IPv4路由信息，在边缘路由器上建立EBGP连接；②为了分发带有标签的科学-IPv4路由信息，在属于不同运营商的PE路由器之间建立多跳的EBGP连接。值得注意的是，这种用于不同运营商之间的EBGP解决方案同样适用于一个具有多个AS值的运营商。

BGP/MPLS 科学的特点：
◆作为PP-科学，提高了用户网络管理效率，降低了用户在网络管理方面投入的费用。
◆解决了纯三层IP 科学所不能解决的地址重叠和重叠科学的问题。
◆具有较好的网络拓展性，解决了传统科学在实现用户节点全网状连接时的N2问题。
◆不需要采用加密、认证等手段，通过路由隔离、地址隔离等多种方式，实现与传统科学相结合。