MPLS宽带网络互联技术

第一章　概论　1                   
 1.1　B-ISDN(宽带综合业务数字网)　1                   
 1.1.1　信息高速公路与信息社会　1                   
 1.1.2　信息高速公路的关键技术　4                   
 1.2　宽带网络技术发展的推动力　5                   
 1.2.1　市场需求　5                   
 1.2.2　技术进步　6                   
 1.3　宽带网络互联基本技术及分类　7                   
 1.3.1　宽带网络分类　7                   
 1.3.2　宽带网络基本技术　11                   
                   
 第二章　通信网络传输交换技术的演变　16                   
 2.1　引言　16                   
 2.2　话音通信与电话交换网　16                   
 2.3　数据通信与数据传输网的演变　19                   
 2.3.1　利用电话网进行数据传输　20                   
 2.3.2　电路交换式数据传输网　21                   
 2.3.3　报文交换与分组交换式数据传输网　24                   
 2.4　帧中继——快速分组交换网　30                   
 2.4.1　帧中继的产生　30                   
 2.4.2　帧中继　31                   
 2.4.3　帧中继的帧结构　32                   
 2.4.4　帧中继业务　33                   
 2.4.5　帧中继的参考模型　34                   
 2.4.6　帧中继的应用　35                   
 2.5　ATM——宽带传输交换技术　39                   
 2.5.1　宽带综合业务网的产生及业务分类　39                   
 2.5.2　宽带ISDN业务对传输交换技术的要求　46                   
 2.5.3　ATM——宽带传输交换技术　49                   
 2.6　宽带信息传输与交换新技术　55                   
 2.6.1　ATM与IP　55                   
 2.6.2　IP交换技术　61                   
 2.6.3　标记交换技术　68                   
 2.6.4　ATM上的传统IP技术　72                   
 2.6.5　ATM局域网仿真LANE技术　75                   
 2.6.6　MPOA 技术　81                   
 2.7　基于路由的聚合IP交换技术——ARIS　87                   
 2.8　MPLS——宽带网络传输交换技术的统一　93                   
 2.8.1　MPLS的提出及其标准化工作　94                   
 2.8.2　MPLS工作原理　97                   
 2.8.3　MPLS的功能特征　99                   
 2.8.4　MPLS技术特点及优势　100                   
 2.8.5　MPLS的性能表示　103                   
 2.8.6　IPOA. MPOA. LANE. IP Switching. ARIS. Tag Switching与MPLS的比较　107                   
 2.9　小结　109                   
                   
 第三章　MPLS网络体系结构　117                   
 3.1　概述　117                   
 3.2　MPLS 技术发展动力　120                   
 3.2.1　MPLS核与路由器核的比较　120                   
 3.2.2　MPLS核与ATM核. 帧中继核的比较　124                   
 3.3　MPLS网络的基本运作机制　124                   
 3.4　MPLS基础　128                   
 3.4.1　MPLS中的基本路由方法　128                   
 3.4.2　标签与转发等价类(FEC)　130                   
 3.4.3　MPLS封装　133                   
 3.4.4　标签交换路由器(LSR)与标签边缘交换路由器(LER)　134                   
 3.4.5　标签分发协议LDP　136                   
 3.4.6　标签分发处理程序　140                   
 3.4.7　标签交换路径LSP　150                   
 3.5　第二层与第三层转发　156                   
 3.6　MPLS网络扩展性　158                   
 3.7　MPLS聚合与流合并　159                   
 3.8　MPLS环路处理　165                   
 3.8.1　环路处理的必要性　165                   
 3.8.2　环路处理方法　166                   
 3.9　MPLS与多路径路由　172                   
 3.10　MPLS的组播　173                   
 3.11　层次化结构的MPLS网络运作　174                   
 3.11.1　MPLS分层操作所要求的组件　175                   
 3.11.2　MPLS使用层次结构的一些限制　176                   
 3.11.3　MPLS的分层结构与路由分层结构的关系　177                   
 3.12　基于传统ATM技术的 MPLS系统运作　179                   
 3.13　MPLS网络操作与管理　180                   
 3.14　小结　181                   
                   
 第四章　标签　185                   
 4.1　标签的相关概念　185                   
 4.1.1　标签的定义　185                   
 4.1.2　标签的语意　186                   
 4.1.3　标签的粒度　188                   
 4.1.4　标签空间　190                   
 4.1.5　标签空间的使用和标签的唯一性　190                   
 4.1.6　标签堆栈　191                   
 4.2　标签的操作　193                   
 4.2.1　下一跳标签转发入口NHLFE　194                   
 4.2.2　标签绑定与标签映射　194                   
 4.2.3　标签赋值　195                   
 4.2.4　标签封装和标签编码　198                   
 4.2.5　标签分发　202                   
 4.2.6　标签清除　207                   
 4.2.7　标签保持(Label Retention)　207                   
 4.2.8　标签转换　209                   
 4.2.9　标签合并　211                   
 4.3　小结　215                   
                   
 第五章　标签分发协议(LDP)　217                   
 5.1　引言　217                   
 5.1.1　LDP概述　217                   
 5.1.2　LDP对等层及LDP会话消息　217                   
 5.1.3　LDP错误处理　218                   
 5.2　LDP操作过程　219                   
 5.2.1　FEC——转发等价类　219                   
 5.2.2　标签空间. LDP标识. 会话与传输　220                   
 5.2.3　LDP对等层的侦测　222                   
 5.2.4　LDP会话的建立与维护　223                   
 5.2.5　会话初始化的状态机描述　225                   
 5.2.6　标签分发与管理　228                   
 5.2.7　LDP标识与下一跳地址　231                   
 5.2.8　循环探测与预防　231                   
 5.3　LDP协议规范　235                   
 5.3.1　LDP消息处理程序　236                   
 5.3.2　LDP消息　245                   
 5.3.3　LDP消息的处理　247                   
 5.4　LDP操作的状态机描述法　251                   
 5.4.1　不具VC合并能力的LDP状态机　251                   
 5.4.2　具有VC合并能力的LDP状态机　258                   
 5.5　LDP的应用　264                   
 5.6　小结　266                   
                   
 第六章　MPLS网中应用的路由技术　271                   
 6.1　概述　271                   
 6.2　路由信息选择协议(RIP)　273                   
 6.2.1　距离矢量路由算法　274                   
 6.2.2　RIP路由表　279                   
 6.2.3　RIP消息格式　279                   
 6.2.4　RIP工作过程　281                   
 6.2.5　RIP的改进　282                   
 6.3　内部网关路由协议(IGRP)　282                   
 6.3.1　IGRP基础　283                   
 6.3.2　IGRP特性　285                   
 6.3.3　增强型IGRP协议　287                   
 6.4　开放式最短路径优先协议　291                   
 6.4.1　最短路径优先算法SPF简介　292                   
 6.4.2　OSPF的特点　293                   
 6.4.3　OSPF基本原理　294                   
 6.4.4　OSPF分组格式　295                   
 6.4.5　OSPF的路由层次　298                   
 6.5　外部网关协议(EGP)　301                   
 6.5.1　EGP分组格式　303                   
 6.5.2　EGP消息类型　304                   
 6.5.3　EGP的应用及局限性　308                   
 6.6　边界网关协议(BGP)　310                   
 6.6.1　BGP技术基础　310                   
 6.6.2　BGP协议的操作　312                   
 6.6.3　BGP路由　312                   
 6.6.4　BGP消息类型　315                   
 6.6.5　BGP消息格式　316                   
 6.7　距离矢量组播路由协议　320                   
 6.7.1　DVMRP基础　321                   
 6.7.2　DVMRP隧道技术　323                   
 6.7.3　DVMRP路由算法：TRPB　325                   
 6.7.4　DVMRP路由信息的发送　327                   
 6.7.5　DVMRP路由信息的接收　328                   
 6.7.6　DVMRP本地组成员　329                   
 6.7.7　DVMRP转发算法　330                   
 6.8　协议无关组播路由协议PIM　333                   
 6.8.1　协议无关组播协议——密集模式　333                   
 6.8.2　协议无关组播协议——稀疏模式　337                   
 6.9　下一跳地址解析协议　342                   
 6.9.1　NHRP工作原理简述　343                   
 6.9.2　NHRP应用　346                   
 6.9.3　NHRP配置　347                   
 6.9.4　NHRP分组格式　347                   
 6.9.5　NHRP协议操作的一些考虑　352                   
 6.9.6　讨论　354                   
 6.10　资源预留协议　356                   
 6.10.1　RSVP数据流　359                   
 6.10.2　预约模式　360                   
 6.10.3　预约风格　362                   
 6.10.4　RSVP协议机制　363                   
 6.10.5　RSVP隧道　367                   
 6.10.6　RSVP分组格式　367                   
 6.10.7　RSVP消息循环的避免　370                   
 6.11　小结　371                   
                   
 第七章　标签交换路径(LSP)　373                   
 7.1　标签交换路径概述　373                   
 7.2　LSP中倒数第二跳标签弹栈　376                   
 7.3　LSP建立的控制模式：有序与独立　377                   
 7.4　LSP路由选择　378                   
 7.5　LSP隧道　381                   
 7.6　BGP边界路由器间的LSP隧道　383                   
 7.7　基于约束的LSP　386                   
 7.7.1　基于约束的路由　386                   
 7.7.2　LDP在实现CR-LSP时的一些修正——CRLDP　389                   
 7.8　利用RSVP建立隧道式LSP　395                   
 7.8.1　基本RSVP的扩展　396                   
 7.8.2　RSVP LSP隧道的创建　397                   
 7.8.3　RSVP LSP隧道的重选路由　398                   
 7.9　标签交换路径LSP的故障检测及保护　400                   
 7.9.1　LSP失效检测　400                   
 7.9.2　LSP的保护与恢复　403                   
 7.10　LSP的快速重选路由　405                   
 7.10.1　备份路径安排　406                   
 7.10.2　LSP的1:1保护　408                   
 7.10.3　LSP的1:N保护　409                   
 7.10.4　带宽预留的考虑　409                   
 7.11　LSP的循环控制方法：螺线法　409                   
 7.11.1　螺线法基本原理　409                   
 7.11.2　螺线算法的应用　415                   
 7.11.3　“螺线”算法与路径矢量算法的比较　421                   
 7.12　组播LSP　422                   
 7.13　小结　426                   
                   
 第八章　MPLS网络的QoS控制　431                   
 8.1　QoS概念及实现　432                   
 8.2　QoS资源控制与管理技术　437                   
 8.2.1　连接接纳控制与业务整形　437                   
 8.2.2　QoS选路和资源预留　442                   
 8.2.3　基于QoS的传输调度与拥塞控制　446                   
 8.3　MPLS网络中QoS的实现方案　450                   
 8.3.1　综合服务模型　450                   
 8.3.2　综合服务模型在MPLS网络中的实现　452                   
 8.3.3　差分服务模型　454                   
 8.4　MPLS 网络中的QoS LSP管理　468                   
 8.4.1　会话控制层　470                   
 8.4.2　核心管理层CM　471                   
 8.4.3　核心传输层　472                   
 8.4.4　MPLS QoS LSP管理实例：会话处理过程　473                   
 8.5　MPLS网络资源管理　477                   
 8.6　小结　480                   
                   
 第九章　MPLS流量工程　483                   
 9.1　流量工程概述　483                   
 9.1.1　为什么要使用流量工程　483                   
 9.1.2　流量工程性能目标　485                   
 9.1.3　流量工程性能优化控制　487                   
 9.1.4　不同服务类型的流量工程要求　488                   
 9.2　基于传统路由器核的 Internet流量工程技术　489                   
 9.2.1　传统路由控制技术的局限性　490                   
 9.2.2　IP/ATM重叠模型解决Internet流量工程　492                   
 9.3　MPLS流量工程技术基础　496                   
 9.3.1　为什么选用MPLS实现流量工程　496                   
 9.3.2　抽象MPLS模型图的导入与流量工程基本问题表述　498                   
 9.3.3　基于MPLS流量工程的增强能力　498                   
 9.3.4　流量中继主干线的属性及特点　499                   
 9.3.5　双向流量中继主干线　499                   
 9.3.6　流量中继主干线上的基本操作　500                   
 9.3.7　流量中继主干线的基本流量工程属性　500                   
 9.3.8　基于约束的路由　506                   
 9.3.9　实现MPLS流量工程的信令选择　508                   
 9.4 MPLS流量工程组成部件　516                   
 9.5　MPLS流量工程使用示例——Cisco流量工程解决方案　520                   
 9.5.1 Cisco MPLS流量工程运作机理　521                   
 9.5.2 SPF算法在实现流量工程时的改进：对SPF算法的增强　522                   
 9.5.3 使用可配置的隧道度量方式对SPF运算进行增强　524                   
 9.5.4 对IS-IS路由协议的新拓展　527                   
 9.5.5 Cisco路由器MPLS流量工程实现配置命令　530                   
 9.6　小结　531                   
                   
 第十章　MPLS技术在帧中继网络中的应用　535                   
 10.1　综述　535                   
 10.2 MPLS技术应用于帧中继中的一些专用术语　535                   
 10.3　帧中继交换机用作 LSR时的一些特性　536                   
 10.4　FR-LSR中的标签封装　537                   
 10.5　帧中继标签交换的处理　539                   
 10.5.1 DLCI的使用　539                   
 10.5.2 同类LSP与异类LSP　539                   
 10.5.3 帧中继标签交换网的环路防止与控制　540                   
 10.6　帧中继标签交换控制部件　549                   
 10.7　FR-LSR中的标签分配和标签维护程序　550                   
 10.7.1 边缘LSR的行为　550                   
 10.7.2 FR-LSR中标签空间的有效利用　553                   
 10.8　MPLS帧中继网络中的 LDP消息规范　554                   
 10.9　小结　556                   
                   
 第十一章　基于ATM的 MPLS网络互联　558                   
 11.1　概述　558                   
 11.2　MPLS与ATM的融合　565                   
 11.2.1 将ATM的VC交换机用作LSR　567                   
 11.2.2 ATM VP交换机用作LSR　578                   
 11.2.3 MPLS与ATM的“夜行船”操作　582                   
 11.2.4 基于ATM连接的VCID通告　588                   
 11.2.5 VC池　591                   
 11.2.6 IP地址解析和MPLS的ATM信令　593                   
 11.3　基于ATM实现的MPLS可扩充性　597                   
 11.3.1 VPI/VCI的使用　597                   
 11.3.2 网络尺寸　599                   
 11.3.3 基于要求/基于请求的建立　600                   
 11.3.4 虚标签空间　600                   
 11.3.5 VP合并　601                   
 11.3.6 VC合并　601                   
 11.4　可进行VC合并的ATM LSR的性能　602                   
 11.4.1 可进行VC合并的MPLS交换体系结构　604                   
 11.4.2 VC合并的性能　605                   
 11.5　由ATM网向MPLS网的演进　609                   
 11.6　小结　615                   
                   
 第十二章　MPLS技术应用于虚拟专用网　619                   
 12.1　VPN概述　619                   
 12.1.1 什么是VPN　620                   
 12.1.2 VPN应用的要求　621                   
 12.1.3 VPN的结构　622                   
 12.2　VPN技术基础－隧道技术　623                   
 12.2.1 VPN隧道协议的需求　623                   
 12.3　VPN结构　630                   
 12.3.1 FR和ATM VC构成的VPN 结构　630                   
 12.3.2 基于IP隧道的VPN结构　632                   
 12.3.3 GRE隧道　636                   
 12.4　利用MPLS 技术实现VPN　638                   
 12.4.1 MPLS VPN结构　639                   
 12.4.2 MPLS技术对IP扩展头问题的解决　643                   
 12.4.3 MPLS VPN安全性　644                   
 12.4.4 MPLS VPN实例　646                   
 12.5　IP+ATM核心网中的VPN的结构　648                   
 12.6　MPLS接入VPN　649                   
 12.6.1 拨号接入(模拟线路或ISDN)　650                   
 12.6.2 DSL接入　650                   
 12.6.3 Cable接入　652                   
 12.6.4 移动(无线)IP接入　653                   
 12.6.5 FR/ATM接入　654                   
 12.6.6 传统的租用线路接入　654                   
 12.7　小结　654                   
                   
 第十三章　基于MPLS的话音业务　658                   
 13.1　发展背景和动力　658                   
 13.2　VoMPLS参考模型　659                   
 13.2.1 参考模型的组成和功能　659                   
 13.2.2 VoMPLS的数据平面　663                   
 13.2.3 VoMPLS的控制平面　663                   
 13.3　VoMPLS的应用　664                   
 13.3.1 网关间的连接　664                   
 13.3.2 MPLS上的电路仿真　665                   
 13.3.3 低速链路上的VoMPLS　665                   
 13.3.4 VoMPLS的语音流量工程　665                   
 13.3.5 用MPLS实现端到端的QoS　667                   
 13.4　VoMPLS对呼叫控制协议的要求　669                   
 13.5　VoMPLS的语音服务要求　672                   
 13.6　小结　673                   
                   
 第十四章　MPLS网络管理与维护　675                   
 14.1　引言　675                   
 14.2　OSI网络管理标准简介　675                   
 14.2.1 OSI网络管理框架　677                   
 14.2.2 OSI管理信息结构(SMI)　682                   
 14.2.3 公共管理信息服务和协议(CMIS/CMIP)　683                   
 14.2.4 OSI系统管理　683                   
 14.2.5 OSI在电信网络管理中的应用：电信管理网(TMN)　687                   
 14.2.6 OSI在因特网管理中的应用：简单网络管理协议(SNMP)　690                   
 14.3　简单网络管理协议(SNMP)　691                   
 14.3.1 SNMP的发展　691                   
 14.3.2 SNMP原理　692                   
 14.3.3 管理信息结构(SMI)　694                   
 14.3.4 SNMP管理信息库(MIB)　701                   
 14.3.5 SNMP协议　702                   
 14.3.6 SNMP第三版(SNMPv3)　705                   
 14.4　MPLS网络管理面临的挑战　707                   
 14.5　MPLS网络管理体系结构　708                   
 14.5.1 通用交换机管理协议(GSMP)　708                   
 14.5.2 链路管理协议(LMP)　711                   
 14.6　MPLS网络管理信息库　712                   
 14.6.1 MPLS标签交换路由器MIB　712                   
 14.6.2 MPLS标签分发协议MIB　715                   
 14.6.3 MPLS流量工程MIB　718                   
 14.6.4 MPLS数据包分类MIB　721                   
 14.6.5 MPLS差分服务体系结构MIB　722                   
 14.6.6 组播源发现MIB　727                   
 14.6.7 通用交换机管理协议MIB　728                   
 14.6.8 第二层隧道协议(L2TP)MIB　728                   
 14.7　MPLS网络操作和维护(OAM)　729                   
 14.7.1 OAM简介　729                   
 14.7.2 MPLS OAM的标准化进程　730                   
 14.7.3 MPLS中OAM功能的要求　730                   
 14.7.4 MPLS的OAM功能举例　731                   
 14.7.5 MPLS OAM工具介绍　732                   
 14.7.6 ICMP的扩展　734                   
 14.7.7 MPLS OAM数据包定义　738                   
 14.8　小结　739                   
                   
 附录A　IETF有关MPLS的相关草案文档　743                   
                   
 附录B　MPLS专用术语简析　751                   
                   
 附录C　英文缩略语索引　758