MPLS簡介

多協(xié)議標(biāo)簽交換(英語：Multi-Protocol Label Switching，縮寫為MPLS)是一種在開放的通信網(wǎng)上利用標(biāo)簽引導(dǎo)數(shù)據(jù)高速、高效傳輸?shù)男录夹g(shù)。多協(xié)議的含義是指MPLS不但可以支持多種網(wǎng)絡(luò)層層面上的協(xié)議，還可以兼容第二層的多種數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)。
多協(xié)議標(biāo)簽交換(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)是新一代的IP高速骨干網(wǎng)絡(luò)交換標(biāo)準(zhǔn)，由因特網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet Engineering Task Force，IETF)提出。MPLS是利用標(biāo)記(label)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的。當(dāng)分組進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時，要為其分配固定長度的短的標(biāo)記，并將標(biāo)記與分組封裝在一起，在整個轉(zhuǎn)發(fā)過程中，交換節(jié)點僅根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。MPLS 獨立于第二和第三層協(xié)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(biāo)簽，用于不同的包轉(zhuǎn)發(fā)和包交換技術(shù)。它是現(xiàn)有路由和交換協(xié)議的接口，如IP、ATM、幀中繼、資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)、開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)等等。在MPLS 中，數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在標(biāo)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(jié)點的標(biāo)簽序列。MPLS 主要設(shè)計來解決網(wǎng)路問題，如網(wǎng)路速度、可擴(kuò)展性、服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理以及流量工程，同時也為下一代IP 中樞網(wǎng)絡(luò)解決寬帶管理及服務(wù)請求等問題。在這部分，我們主要關(guān)注通用MPLS 框架。有關(guān)LDP、CR-LDP 和RSVP-TE 的具體內(nèi)容可以參考個別文件。多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS最初是為了提高轉(zhuǎn)發(fā)速度而提出的。與傳統(tǒng)IP路由方式相比，它在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時，只在網(wǎng)絡(luò)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(shù)可擴(kuò)展到多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，包括IPX(Internet Packet Exchange)、Appletalk、DECnet、CLNP(Connectionless Network Protocol)等?！癕PLS”中的“Multiprotocol”指的就是支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)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(xié)議等隧道協(xié)議來實現(xiàn)私有網(wǎng)絡(luò)間數(shù)據(jù)流在公網(wǎng)上的傳送。而LSP本身就是公網(wǎng)上的隧道，所以用MPLS來實現(xiàn)VPN有天然的優(yōu)勢?；贛PLS的VPN就是通過LSP將私有網(wǎng)絡(luò)的不同分支聯(lián)結(jié)起來，形成一個統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)。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(shè)備，可以是路由器，也可以是交換機(jī)或主機(jī)。PE(Provider Edge)是服務(wù)商邊緣路由器，位于骨干網(wǎng)絡(luò)。在骨干網(wǎng)絡(luò)中，還存在P(Provider)，是服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)中的骨干路由器，不與CE直接相連。P設(shè)備只需要具備基本MPLS轉(zhuǎn)發(fā)能力，可以將其配置為M-BGP的路由反射器，不維護(hù)VPN信息?；贛PLS的VPN具有以下特點：PE負(fù)責(zé)對VPN用戶進(jìn)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(kuò)展的BGP協(xié)議實現(xiàn)。支持不同分支間IP地址復(fù)用和不同VPN間互通。減化了尋路步驟，提高了設(shè)備性能，加快了報文轉(zhuǎn)發(fā)?；贛PLS的QoS由于全網(wǎng)實施流量工程的難度比較大，因此，在實際的組網(wǎng)方案中往往通過差分服務(wù)模型來實施QoS。Diff-Serv的基本機(jī)制是在網(wǎng)絡(luò)邊緣，根據(jù)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求將該業(yè)務(wù)映射到一定的業(yè)務(wù)類別中，利用IP分組中的DS(Differentiated Service)字段(由ToS域而來)唯一的標(biāo)記該類業(yè)務(wù);然后，骨干網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點根據(jù)該字段對各種業(yè)務(wù)采取預(yù)先設(shè)定的服務(wù)策略，保證相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量。Diff-Serv對服務(wù)質(zhì)量的分類和標(biāo)簽機(jī)制與MPLS的標(biāo)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(biāo)簽分配過程結(jié)合來實現(xiàn)的。

1. LDP和傳統(tǒng)路由協(xié)議(如OSPF、ISIS等)一起，在各個LSR中為有業(yè)務(wù)需求的FEC建立路由表和標(biāo)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(biāo)簽，形成MPLS標(biāo)簽分組，轉(zhuǎn)發(fā)到中間節(jié)點Transit3. Transit根據(jù)分組上的標(biāo)簽以及標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不對標(biāo)簽分組進(jìn)行任何第三層處理4. 在出節(jié)點Egress去掉分組中的標(biāo)簽，繼續(xù)進(jìn)行后面的轉(zhuǎn)發(fā)。由此可以看出，MPLS并不是一種業(yè)務(wù)或者應(yīng)用，它實際上是一種隧道技術(shù)，也是一種將標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)層路由技術(shù)集于一身的路由與交換技術(shù)平臺。這個平臺不僅支持多種高層協(xié)議與業(yè)務(wù)，而且，在一定程度上可以保證信息傳輸?shù)陌踩浴?br />