MPLS 与 Segment Routing

MPLS（多协议标签交换）通过在报文中打标签实现快速转发与流量工程，是运营商 VPN 与数据中心网络的基础；Segment Routing 是 MPLS 的现代演进。

MPLS 基础

为什么需要 MPLS

• 传统 IP 转发逐跳查最长匹配，慢且无法精细控制路径
• MPLS 在入站边缘打标签，中间设备仅按标签转发，支持 TE、VPN

核心概念

术语	说明
FEC	转发等价类，相同处理方式的一组报文
LSP	标签交换路径，入口到出口的标签转发路径
Ingress/Transit/Egress	入站/中转/出站 LSR
标签	20 位，本地有效，display mpls lsp 查看
标签栈	支持多层标签（如 VPN 场景两层）

MPLS 转发过程

Ingress 压入标签 → Transit 交换标签 → Egress 弹出标签 → IP 转发

LDP（标签分发协议）

• 动态分发标签：每台 LSR 为 FEC 分配标签并通告邻居
• 基于 UDP 646 组播发现 + TCP 646 会话
• LSP 建立后即可转发

MPLS L3VPN 模型

CE（用户设备）— PE（运营商边缘）— P（核心）— PE — CE

• VRF：PE 上每个 VPN 独立的虚拟路由表
• RD：区分不同 VPN 的路由（8 字节）
• RT：控制 VPN 路由的导入/导出（BGP 扩展团体属性）
• 双层标签：外层 LDP 标签（核心转发）+ 内层 VPN 标签（标识 VPN 实例）
• 控制面：MP-BGP（VPNv4 地址族）传播 VPN 路由

Segment Routing（SR-MPLS）

核心思想

• 将路径编码为有序段（Segment）列表，由头端指定完整路径
• 段 ID 即标签，无需 LDP 逐跳分发
• 与 BGP/IGP 联动：IGP 通告 Prefix-SID，BGP 通告 VPN-SID

优点

• 简化协议（去掉 LDP）
• 支持流量工程（SR-TE）：头端通过 Segment 列表灵活选路
• 与 SDN 控制器结合实现路径自动调度

SRv6 简介

• 基于 IPv6 的段路由，段编码进 IPv6 扩展头（SRH）
• 无需 MPLS 标签，原生 IPv6 转发
• 优势：统一承载 L3VPN/EVPN、简化运维、云网协同

华为配置要点

// 全局使能 MPLS + LDP（核心节点）
[Huawei] mpls
[Huawei-mpls] mpls ldp
[Huawei] interface GigabitEthernet0/0/0
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] mpls
[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] mpls ldp

// SR-MPLS 基础
[Huawei] segment-routing mpls
[Huawei-segment-routing] quit
[Huawei] ospf 1
[Huawei-ospf-1] segment-routing mpls
[Huawei-ospf-1] segment-routing global-block 16000 23999

验证命令

<Huawei> display mpls lsp                // 标签转发表
<Huawei> display mpls ldp peer           // LDP 邻居
<Huawei> display bgp vpnv4 all routing-table   // VPN 路由
<Huawei> display segment-routing mpls prefix-sid-list

常见概念辨析

概念	区别
MPLS vs IP	MPLS 按标签转发，IP 按最长匹配
LDP vs SR	LDP 逐跳分发标签；SR 由 IGP/BGP 通告 SID
SR-MPLS vs SRv6	前者用 MPLS 标签，后者用 IPv6 扩展头
L3VPN vs VXLAN	L3VPN 是 MPLS VPN；VXLAN 是基于 IP 网络的 Overlay（见 05.01_网络虚拟化与VXLAN）

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🔗 相关笔记：03.08_BGP 05.01_网络虚拟化与VXLAN 05.02_EVPN