3 MPLS-交换机制

3.1 进程交换

所有的数据包都需要经过CPU检查，如CRC校验、查路由表、二层信息重写等，以路由表为驱动的方式。

该方式CPU负担重。

3.2 快速交换

第一个数据包交给CPU做进程交换，收集信息缓存到CACHE中，后续有同一个流报文时，就进行快速交换，无需CPU参与。由CACHE驱动的交换方式。

3.2.1 快速交换机制

如路由器中同时运行了BGP和OSPF，OSPF做底层，通过BGP学到了10.0.0.0/8的路由，通过OSPF也学到了1.2.3.0/24的路由，最终有效路由都会放到路由表中。

收到第一个包时，进行进程交换，需要CPU处理，如去往10.1.1.1查询路由表，下一跳为1.2.3.4，发现不是直连，接着递归查找到1.2.3.4下一跳是5.6.7.8，接着查找5.6.7.8，是直连接口，对应接口为F0/0。

还需要查找ARP广播请求，找到5.6.7.8的MAC地址，将路由前缀及MAC地址表放进CACHE表项。

此后报文都基于CACHE交换。

3.3 CEF

以拓扑为驱动的交换方式。

MPLS网络需要CEF，需要同时支持IP和标签包，需要FIB表和LFIB（CEF）表。

3.3.1 CEF机制

运行了BGP和OSPF。

相对于快速交换，有一个新增表项FIB表，存放CEF项目条目。还有一个毗邻数据库，存放二层信息。

拓扑驱动，只要路由表条目发生变化，CEF也会同时发生变化。

收到第一个数据包，查看CEF表，接着查5.6.7.8的MAC地址，将相关二层信息放入二层毗邻表项中。

IP路由协议进入RIB，RIB变化后，FIB表随之变化。

邻居表主要存放和二层相关的信息。

查看CEF表：

查看邻居表：

查看邻居表的详细信息，包含对方地址，对端MAC地址+本端MAC地址：

3.3.2 CEF执行

MPLS环境下：

收到IP包后，二层帧头需要移除

露出了三层IP头，根据IP目的地址在CEF表中进行查找，找到下一跳而二层信息；

紧着进行二层重写，组帧。

3.3.3 IP包负载均衡

3.3.3.1 基于源目地址对（默认）

默认行为基于目的地址的负载均衡：R1中关于1.1.1.1的路由等价负载均衡

其中traffic share count为1:1的比例。

查看CEF表中，显示PER-DESTINATION SHARING基于目的地址的负载均衡。

基于源、目的地址对进行的负载均衡。即去往一个源固定走一条路径，去往另一个源固定走另一条路径，同一个源不会负载到两条路径。

在R5接口上配两个地址

利用R5其中一个地址ping 1.1.1.1，从R3上面的路径走，而且会一直从上面走。

查看R3上的确切路径，可以看到CEF表中只有一条路径

利用R5的另一个地址PING，从R3的下面路径走，而且会一直从下面走。

3.3.3.2 基于包

上述基于源目地址对，造成资源浪费。

在两个接口上配上命令即可。

3.3.4 标签负载均衡

3.3.4.1 基于源目地址对（默认）

R5发出的是IP包

从R2走压标签200，从R4走压标签400

使用一个源IP，看出从R2走，压的标签是200，会一直走R2

使用另一个源地址，从R4走，压入标签400，而且会一直走R4

基于源目地址对的负载均衡

如果R5发出的是标签包，

R5去往1.1.1.1，需要压入标签300，R3收到后会不会做负载均衡。

用一个源地址，可以看出是从R2走的，而且会一直从R2走

用另一个源地址，看出是从R4走的，而且会一直从R4走。

还是通过源目地址对进行负载均衡