北郵-大三下-現(xiàn)代交換原理-實驗四-MPLS交換實驗報告.docx

實驗報告課程名稱： 現(xiàn)代交換原理與通信網(wǎng)技術(shù) 實驗名稱： MPLS交換實驗 班級： 09211311 學(xué)號： 姓名： schnee 指導(dǎo)教師： 實驗四 MPLS交換實驗 之三 MPLS編程實驗1. 實驗?zāi)康陌才诺娜齻€編程實驗主要用于加強學(xué)生對MPLS交換中標(biāo)記請求、標(biāo)記分配與分發(fā)、標(biāo)記分組轉(zhuǎn)發(fā)的理解。2. 實驗原理及設(shè)計 多協(xié)議標(biāo)記交換MPLS（Multiple Protocol Labeled Switching）技術(shù)是將第二層交換和第三層路由結(jié)合起來的一種L2/L3集成數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。MPLS是一項面向連接的交換技術(shù)，因此有建立連接的過程。各個MPLS設(shè)備運行 路由協(xié)議，在標(biāo)記分發(fā)協(xié)議LDP的控制下根據(jù)計算得到的路由在相鄰的路由器進行標(biāo)記分配和分發(fā)，從而通過標(biāo)記的拼接建立起從網(wǎng)絡(luò)入口到出口的標(biāo)記交換路徑LSP。 在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中，入口標(biāo)記路由器LER根據(jù)數(shù)據(jù)流的屬性比如網(wǎng)絡(luò)層目的地址等將分組映射到某一轉(zhuǎn)發(fā)等價類FEC，并為分組綁定標(biāo)記。核心標(biāo)記交換路由器LSR只需根據(jù)分組中所攜帶的標(biāo)記進行轉(zhuǎn)發(fā)即可。出口標(biāo)記路由器LER彈出標(biāo)記，根據(jù)分組的網(wǎng)絡(luò)層目的地址將分組轉(zhuǎn)發(fā)到下一跳。MPLS節(jié)點（MPLS標(biāo)記交換路由器LSR或MPLS邊緣路由器LER）均要創(chuàng)建和維護傳統(tǒng)的路由表和標(biāo)記信息庫LIB。路由表記錄記錄路由信息，用于轉(zhuǎn)發(fā)網(wǎng)絡(luò)層分組和標(biāo)記分發(fā)從而建立標(biāo)記交換路徑。LIB記錄了本地節(jié)點分配的標(biāo)記與從鄰接MPLS節(jié)點收到的標(biāo)記之間的映射關(guān)系，用于標(biāo)記分組的轉(zhuǎn)發(fā)。MPLS技術(shù)的核心實質(zhì)在于：（1）網(wǎng)絡(luò)中分組基于標(biāo)記的轉(zhuǎn)發(fā)（2）LDP協(xié)議控制下的進行標(biāo)記分發(fā)從而建立標(biāo)記交換路徑LSP。實驗網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（節(jié)點分布示意圖）：3. 實驗主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)： 所需要的頭文件：mplsconstant.h其中的主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為：/發(fā)送的請求信息包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct ReqTypeint iFirstNode; /請求信息包的源節(jié)點int iEndNode; /請求信息包的目的節(jié)點double ipaddress; /請求信息包包含的網(wǎng)絡(luò)層目的IP地址前綴（例如197.42）;/路由表表項的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct routertypedouble ipaddress; /網(wǎng)絡(luò)層目的地址前綴int nexthop; /下一跳節(jié)點int lasthop; /上一跳節(jié)點int inpoint; /入端口號int outpoint; /出端口號;/標(biāo)記信息表表項的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct libtypedouble ipaddress; /網(wǎng)絡(luò)層目的地址前綴int inpoint; /入端口號int outpoint; /出端口號int inlabel; /入標(biāo)記值int outlabel; /出標(biāo)記值;/發(fā)送的標(biāo)記信息包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct LabelPackint iFirstNode; /源節(jié)點號int iEndNode; /目的節(jié)點號int labelvalue; /標(biāo)簽值;struct funcusedtypestruct libtype libinfo; /包含的標(biāo)記信息表項struct LabelPack labelinfo; /包含的標(biāo)記信息包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);/發(fā)送的標(biāo)記分組信息包類型struct LabelledDataPack int iFirstNode; /源節(jié)點號int iEndNode; /目的節(jié)點號struct MessageType DataInfo; /包含的標(biāo)記分組類型信息;/標(biāo)記分組類型struct MessageType double ipaddress; /網(wǎng)絡(luò)層目的地址前綴int labelvalue; /輸出標(biāo)簽值;1：標(biāo)記請求實驗要求函數(shù)：extern C _declspec(dllexport) struct ReqType req_process(int idnow,struct routertype routenow)struct ReqType reqtemp;return reqtemp;參數(shù)意義：int idnow：當(dāng)前的節(jié)點號；struct routertype routenow：當(dāng)前所指的路由表的表項；函數(shù)要求：根據(jù)提供的當(dāng)前節(jié)點號和路由表表項值產(chǎn)生標(biāo)記請求包；過程描述： 標(biāo)記請求包的源節(jié)點號由當(dāng)前節(jié)點號提供，目的節(jié)點號和ip地址前綴由當(dāng)前所指的路由表表項的下一跳節(jié)點和ip地址前綴提供；2：標(biāo)記分配與分發(fā)實驗：extern C _declspec(dllexport) struct funcusedtype label_process(struct routertype routenow,int labelout,int idnow)struct funcusedtype tempstruct;return tempstruct;參數(shù)意義：struct routertype routenow：當(dāng)前所指的路由表表項；int labelout：分配的輸出標(biāo)簽號；int idnow：當(dāng)前的節(jié)點號；函數(shù)要求： 該函數(shù)要求根據(jù)提供的路由表當(dāng)前表項、分配的輸出標(biāo)簽號和當(dāng)前節(jié)點號，構(gòu)造一funcusedtype信息包。注：各節(jié)點的輸入標(biāo)簽可以自由選定，但必須是1-9的整數(shù)；過程描述：該funcusedtype信息包的libinfo部分可由當(dāng)前的路由表表項、當(dāng)前分配的標(biāo)簽號的有關(guān)部分構(gòu)成；labelinfo部分由當(dāng)前節(jié)點號和當(dāng)前的路由表表項的有關(guān)部分構(gòu)成； 3標(biāo)記分組轉(zhuǎn)發(fā)實驗extern C _declspec(dllexport) struct LabelledDataPack pack_process(struct routertype routenow,struct libtype libnow,int idnow)struct LabelledDataPack packtemp;return packtemp;參數(shù)意義：struct routertype routenow：當(dāng)前所指的路由表表項；struct libtype libnow：當(dāng)前的標(biāo)簽信息表表項；int idnow：當(dāng)前的節(jié)點號；函數(shù)要求: 該函數(shù)要求根據(jù)提供的路由表表項、標(biāo)簽信息表表項和當(dāng)前節(jié)點號，構(gòu)造出一個標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息包。過程描述： 該標(biāo)簽信息包的源節(jié)點、目的節(jié)點、IP地址前綴和標(biāo)簽值均可由當(dāng)前節(jié)點號、路由表表項和標(biāo)簽信息表表項構(gòu)成；4. 實驗效果檢驗運行程序，觀察一路上的包的信息，看是否連接建立成功，是否能順利開始數(shù)據(jù)傳輸。5. 實驗代碼實驗一：#include mplsconstant.h extern C _declspec(dllexport) struct ReqType req_process(int idnow,struct routertype routenow)struct ReqType reqtemp;reqtemp.iFirstNode=idnow; reqtemp.iEndNode=routenow.nexthop; reqtemp.ipaddress=routenow.ipaddress; return reqtemp;實驗二：#include mplsconstant.h extern C _declspec(dllexport) struct funcusedtype label_process(struct routertype routenow,int labelout,int idnow)struct funcusedtype tempstruct;tempstruct.libinfo.ipaddress=routenow.ipaddress;tempstruct.libinfo.inpoint=routenow.inpoint;tempstruct.libinfo.outpoint=routenow.outpoint;tempstruct.libinfo.inlabel=7;tempstruct.libinfo.outlabel=labelout;tempstruct.labelinfo.iFirstNode=idnow;tempstruct.labelinfo.iEndNode=routenow.lasthop;tempstruct.labelinfo.labelvalue=tempstruct.libinfo.inlabel; return tempstruct;實驗三：#include mplsconstant.h extern C _declspec(dllexport) struct LabelledDataPack pack_process(struct routertype routenow,struct libtype libnow,int idnow)struct LabelledDataPack packtemp;packtemp.iFirstNode=idnow; packtemp.iEndNode=routenow.nexthop;packtemp.DataInfo.ipaddress=routenow.ipaddress;packtemp.DataInfo.labelvalue=libnow.outlabel; return packtemp;6. 實驗結(jié)果實驗后，我們可以看到MPLS的三個過程。一是發(fā)送請求標(biāo)記的信息包，從實驗軟件上我們看到包的內(nèi)容都是REQ+194.27。從源主機的邊緣路由器一直到目的主機的邊緣路由器。二是從目的主機的邊緣路由器返回一個分配的標(biāo)記信息包。其中邊緣路由器不會使用這個程序，比如我們設(shè)標(biāo)記為7，則兩個邊緣路由器及兩個普通路由器的出入標(biāo)記為。（1，-）（7，1）（7，7）（7，-），第一個為in，第二個為o