MPLS簡介

多協議標簽交換(英語：Multi-Protocol Label Switching，縮寫為MPLS)是一種在開放的通信網上利用標簽引導數據高速、高效傳輸的新技術。多協議的含義是指MPLS不但可以支持多種網絡層層面上的協議，還可以兼容第二層的多種數據鏈路層技術。
多協議標簽交換(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)是新一代的IP高速骨干網絡交換標準，由因特網工程任務組(Internet Engineering Task Force，IETF)提出。MPLS是利用標記(label)進行數據轉發(fā)的。當分組進入網絡時，要為其分配固定長度的短的標記，并將標記與分組封裝在一起，在整個轉發(fā)過程中，交換節(jié)點僅根據標記進行轉發(fā)。MPLS 獨立于第二和第三層協議，諸如ATM 和IP。它提供了一種方式，將IP地址映射為簡單的具有固定長度的標簽，用于不同的包轉發(fā)和包交換技術。它是現有路由和交換協議的接口，如IP、ATM、幀中繼、資源預留協議(RSVP)、開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)等等。在MPLS 中，數據傳輸發(fā)生在標簽交換路徑(LSP)上。LSP 是每一個沿著從源端到終端的路徑上的結點的標簽序列。MPLS 主要設計來解決網路問題，如網路速度、可擴展性、服務質量(QoS)管理以及流量工程，同時也為下一代IP 中樞網絡解決寬帶管理及服務請求等問題。在這部分，我們主要關注通用MPLS 框架。有關LDP、CR-LDP 和RSVP-TE 的具體內容可以參考個別文件。多協議標簽交換MPLS最初是為了提高轉發(fā)速度而提出的。與傳統(tǒng)IP路由方式相比，它在數據轉發(fā)時，只在網絡邊緣分析IP報文頭，而不用在每一跳都分析IP報文頭，從而節(jié)約了處理時間。MPLS起源于IPv4(Internet Protocol version 4)，其核心技術可擴展到多種網絡協議，包括IPX(Internet Packet Exchange)、Appletalk、DECnet、CLNP(Connectionless Network Protocol)等。“MPLS”中的“Multiprotocol”指的就是支持多種網絡協議。

基于MPLS的VPN傳統(tǒng)的VPN一般是通過GRE(Generic Routing Encapsulation)、L2TP(Layer 2 Tunneling Protocol)、PPTP(Point to Point Tunneling Protocol)、IPSec協議等隧道協議來實現私有網絡間數據流在公網上的傳送。而LSP本身就是公網上的隧道，所以用MPLS來實現VPN有天然的優(yōu)勢?；贛PLS的VPN就是通過LSP將私有網絡的不同分支聯結起來，形成一個統(tǒng)一的網絡。基于MPLS的VPN還支持對不同VPN間的互通控制。CE(Customer Edge)是用戶邊緣設備，可以是路由器，也可以是交換機或主機。PE(Provider Edge)是服務商邊緣路由器，位于骨干網絡。在骨干網絡中，還存在P(Provider)，是服務提供商網絡中的骨干路由器，不與CE直接相連。P設備只需要具備基本MPLS轉發(fā)能力，可以將其配置為M-BGP的路由反射器，不維護VPN信息?；贛PLS的VPN具有以下特點：PE負責對VPN用戶進行管理、建立各PE間LSP連接、同一VPN用戶各分支間路由分派。PE間的路由分派通常是用LDP或擴展的BGP協議實現。支持不同分支間IP地址復用和不同VPN間互通。減化了尋路步驟，提高了設備性能，加快了報文轉發(fā)?；贛PLS的QoS由于全網實施流量工程的難度比較大，因此，在實際的組網方案中往往通過差分服務模型來實施QoS。Diff-Serv的基本機制是在網絡邊緣，根據業(yè)務的服務質量要求將該業(yè)務映射到一定的業(yè)務類別中，利用IP分組中的DS(Differentiated Service)字段(由ToS域而來)唯一的標記該類業(yè)務;然后，骨干網絡中的各節(jié)點根據該字段對各種業(yè)務采取預先設定的服務策略，保證相應的服務質量。Diff-Serv對服務質量的分類和標簽機制與MPLS的標簽分配十分相似，事實上，基于MPLS的Diff-Serv就是通過將DS的分配與MPLS的標簽分配過程結合來實現的。

1. LDP和傳統(tǒng)路由協議(如OSPF、ISIS等)一起，在各個LSR中為有業(yè)務需求的FEC建立路由表和標簽映射表2. 入節(jié)點Ingress接收分組，完成第三層功能，判定分組所屬的FEC，并給分組加上標簽，形成MPLS標簽分組，轉發(fā)到中間節(jié)點Transit3. Transit根據分組上的標簽以及標簽轉發(fā)表進行轉發(fā)，不對標簽分組進行任何第三層處理4. 在出節(jié)點Egress去掉分組中的標簽，繼續(xù)進行后面的轉發(fā)。由此可以看出，MPLS并不是一種業(yè)務或者應用，它實際上是一種隧道技術，也是一種將標簽交換轉發(fā)和網絡層路由技術集于一身的路由與交換技術平臺。這個平臺不僅支持多種高層協議與業(yè)務，而且，在一定程度上可以保證信息傳輸的安全性。