摘 要

本设计主要是为解决网络上常发生的通信设备故障而造成的数据流失和信息交换路径中断等问题。随着经济社会的快速发展，人们对通信设备的安全稳定性提出了更高的要求。MPLS作为一种在开放的通信网上利用标签对数据进行高效、高速传输的技术，不仅可以提供比传统IP更加有效的服务质量保障和流量工程，而且具有很强的网络生存性能。因此FRR（快速重路由）技术应运而生，FRR技术作为MPLS故障恢复技术的核心，通过预先建立的保护路径来解决链路中断的问题。当检测到故障后，可以快速切换到备用路径而不需要临时建立路径来转发正在传输的数据。本次设计主要是通过创建备份路径对路由进行备份保护，在代码设计完成后使用相应的模拟器对其进行调试仿真来验证功能的准确性。最终此次的设计完成了模块中快速重路由的开发，并能正确的在受保护节点失效后启用备用路径进行路由的转发。

关键字：路由 MPLS FRR 主备路径

Abstract

This design is mainly the problems of disruption of path to solve the network happens frequently communication equipment fault caused by the loss of data and information switching and. Along with the rapid development of social economy, people for communication equipment security and stability of the proposed an open communication network in use labels for data, and high-speed transmission technology, not only can provide more effective than traditional IP QoS guarantee and traffic engineering, but also has a strong survivability. Therefore FRR (fast reroute) technology emerged as the times require, FRR technology as core for MPLS fault recovery technology, through the pre built as the higher requirements.MPLS The protection path to solve the link break problem. When a fault is detected, can quickly switch to an alternate path without the need to establish a temporary path forwarding is transmitting data. The design is mainly by creating a backup path routing backup protection, in the code design are finished using the corresponding simulator to carry on the debugging simulation to verify the functionality of the accuracy. The final design is completed the development of module fast reroute, and correctly after the node failure protection under enabled alternate path routing forwarding.

Keyword: Route MPLS FRR Main preparation path

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究的意义和背景 1

1.2 研究的历史与现状 2

1.3 研究的主要内容 2

第2章 MPLS快速技术的研究 3

2.1MPLS的简介 3

2.2 MPLS的基本概念 3

2.2.1转发等价类 3

2.2.2标签 4

2.2.3 标签交换路由器 4

2.2.4 标签边缘路由器 4

2.2.5标签交换路 4

2.2.6 标签转发表 4

2.2.7 控制平面和转发平面 4

2.3 MPLS网络结构 5

2.4 LSP建立与标签的发布和管理 5

2.4.1 LSP建立 5

2.4.2标签的管理和发布 5

2.5 MPLS数据转发过程 6

2.5.1标签转发表构成 6

2.5.2 MPLS数据转发 6

2.5.3倒数第二跳弹出 6

2.6 开发环境 7

2.6.1软件开发环境 7

2.6.2模拟硬件开发环境 8

第3章 LDP中重路由可行方案 9

3.1 LDP协议简介 9

3.1.1 LDP的介绍 9

3.1.2 LDP的消息类型 10

3.1.3 LDP的工作过程 10

3.2 LDP-FRR介绍 11

3.2.1 LDP FRR的目的 11

3.2.1 LDP FRR的原理 11

3.3 重路由的选取 12

第4章 FRR实现设计方案 14

4.1 FRR的处理流程设计 14

4.1.1 添加接口的处理流程 14

4.1.2 添加配置删除的流程 15

4.1.3 路由信息添加删除时的流程 16

4.2 FRR新增代码 17

第5章 环境搭建及功能测试 19

5.1 拓扑图的绘制 19

5.2 路径的说明 19

5.3 拓扑连接具体信息 19

5.4 配置路由器 20

5.5 检验环境状态 21

5.6 FRR功能验证 22

第6章 总结与展望 25

附录A 26

附录B 32

附录C 35

参考文献 36

致谢 37

第1章 绪论

1.1 研究的意义和背景

90年代在IP技术比较普及的时候，在硬件条件存在限制的情况下，IP技术中的一个是根据最长的匹配算法来查找路由必须的通过软件来实现，这种方法的效率比较比造成资源的浪费，因而提高IP转发技术的性能已经迫在眉睫了。
为了在当今的网络中更好的发展，ATM（ Asynchronous Transfer Mode）技术具有较大的优势，因此占据了较大的分量。ATM是一种使用定长的标签，也就是通常所说的信元来进行转发的，并且只需要对非常少的标签表进行储存更新等操作，并且它的性能也是远远高于IP路由方式转发的。但是ATM协议相对比较复杂，并且这种网络的搭建需要的成本比较高，因此很难得以广泛使用。但是传统的IP技术的成本低还操作简单，容易使用^[1][2]。因此将两种技术结合后院便产生了一种新的协议——多协议标签交换技术MPLS。

随着经济社会的快速发展，人们对通信设备的安全稳定性提出了更高的要求。MPLS作为一种在开放的通信网上利用标签对数据进行高效、高速传输的技术，不仅可以提供比传统IP更加有效的服务质量保障和流量工程，而且具有很强的网络生存性能^[3][4]。MPLS的保护机制在于当网络发生故障的时候，能在很短时间内对之前便签交换路径进行保护，从而减少因路径中断引起的数据流丢失，提高网络的可靠性。因为此设计的意义就在于此，通过一种基于LDP协议的快速重路由办法来对可能发生路由或者链路损坏的地方进行保护，来达到人们对如今质量要求的严格性。话说一台路由器的影响力可能是导致一个地区的很多人无法使用通信设备，无法上网打电话等。因此为了避免这种事情影响到生活质量，所以让信息的转发能正常使用显得尤其重要，因而此次的路由保护设计更加势在必行。