MPLS的概念、原理与作用
MPLS学习要点记录
MPLS学习要点记录⼀.MPLS原理简介1. MPLS(Multiprotocol Label Switching)——多协议标签交换Multiprotocol（多协议）是指MPLS 能够承载多种⽹络层协议，MPLS通常处于⽹络模型的⼆层和三层之间。
MPLS⽹络内部只检测MPLS标签，不检测IP头部。
⼆层头部MPLS标签IP头部数据MPLS标签：20bit Lable 3bit Exp 1bit S 8bit TTL20bit⽤作标签（Label），范围0～1048575，0～15为系统使⽤；3个bit的EXP，协议中没有明确规定，⽬前被⽤于QoS；1个bit的S,⽤于标识是否是栈底，S-bit为1标明该标签为栈底；8个bit的TTL，作⽤和IP报⽂头中TTL相同，⽣存周期。
MPLS标签可⽀持多层嵌套，转发⽤外部标签，内部标签⽤于指派业务等2. 标签堆栈外部标签内部标签内部标签IP包头MPLS分组上可以承载⼀系列按照“后进先出”⽅式组织起来的标签，这种数据结构称做标签栈，从栈顶开始处理标签（数据链路层协议头后的第⼀个MPLS头就是栈顶）。
若⼀个分组的标签栈深度为m，则位于栈底的标签为1级标签，位于栈顶的标签为m 级标签。
未打标签的分组可看作标签栈为空（即标签栈深度为零）的分组。
S-bit 通过0或1来标明下⼀个头部为MPLS的头部还是IP头部。
接收MPLS报⽂的路由器只使⽤最外层的标签进⾏转发。
3. MPLS⽹络●LSR：Label Switch Router 标签替换转发数据●LER：Label Edge Router 标签插⼊删除和转发●LSP：Label Switch Path MPLS隧道LER：在LER中，MPLS使⽤了转发等价类(FEC)的概念来将输⼊的数据流映射到⼀条LSP上。
简单地说，FEC就是定义了⼀组沿着同⼀条路径、有相同处理过程的数据包。
这就意味着所有FEC相同的包都可以映射到同⼀个标记中。
MPLS原理作用
MPLS原理作用MPLS（多协议标记交换）是一种在数据传输网络中提供高效、可靠的数据传输的技术。
它基于标记交换的原理，能够在网络中为数据包分配和转发标记，并根据这些标记来进行数据传输和路由选择，提高数据传输的速度、可扩展性和可靠性。
MPLS的原理作用可以从以下几个方面来解释：1.分组交换：传统的网络技术如IP或以太网是基于分组交换的，数据包被分割成固定长度的小块进行传输。
而MPLS可以将不同类型的数据包进行分组，使用标记将这些分组进行包装，然后进行转发。
这样可以提高数据传输的速度和效率，减少传输延迟。
2.路由选择：MPLS可以根据标记来选择网络中最优的路径进行数据传输。
每个数据包在进入MPLS网络时，会被分配一个标记，这个标记将决定数据包的转发路径。
而传统的IP路由选择是基于IP地址的，MPLS 通过引入标记可以实现更灵活和高效的路由选择，提高网络的可扩展性和容错性。
3. 服务质量（Quality of Service，QoS）：MPLS可以通过引入标记来实现不同类型的数据包的优先级传输。
标记可以用来指示数据包的重要程度或者需要的服务质量。
这样可以在网络中实现不同服务级别的差异化传输，保证重要数据的优先传输和低延迟，提高用户体验。
4. 虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）：MPLS可以用于搭建虚拟专用网络，实现不同机构或用户之间的互联。
通过在MPLS网络中为不同用户的数据包分配不同的标记，可以将不同用户的数据包进行隔离，保证数据的安全性和隐私性。
同时，MPLS可以为不同用户提供不同的服务质量和带宽，实现定制化的网络服务。
5.网络运营简化：MPLS可以简化网络的管理和运营。
传统的IP网络需要对每个数据包进行路由选择和转发，而MPLS可以通过引入标记来进行数据转发和路由选择的优化。
这样可以减轻网络设备的负载，提高网络的吞吐量和可扩展性。
同时，MPLS还可以提供网络中的故障检测和恢复机制，保证数据的可靠传输。
简述mpls的工作原理
MPLS的工作原理1. 简介多协议标签交换（Multiprotocol Label Switching，MPLS）是一种基于标签的转发技术，它将数据包与特定的标签关联，并使用这些标签来进行高效的路由和转发。
MPLS在传输层和网络层之间提供了一种灵活、可靠和高效的网络传输机制。
MPLS最初是为了解决传统IP路由协议（如OSPF、BGP）在大规模网络中存在的性能问题而设计的。
它通过引入标签来替代传统IP路由中的长地址，从而降低了路由表的大小和复杂度，提高了路由查找和转发速度。
本文将详细解释MPLS的工作原理，包括标签分配与交换、数据包转发以及MPLS VPN等方面。
2. 标签分配与交换在MPLS网络中，每个数据包都会被赋予一个唯一的标签。
这个标签是在源节点上分配并与该数据包关联的，在整个路径上保持不变，直到到达目标节点。
下面是标签分配与交换的基本原理：2.1 标签分配当一个数据包进入MPLS域时，源节点会为该数据包分配一个新的标签。
这个标签可以基于源节点的本地路由表进行分配，也可以通过与其他节点交换信息来获得。
2.2 标签交换一旦数据包被赋予了标签，它将会在MPLS网络中被交换。
每个MPLS节点都会根据数据包的标签来决定下一跳的出接口，并将该标签附加到转发的数据包上。
2.3 标签堆栈在MPLS网络中，一个数据包可能会经过多个节点。
为了跟踪数据包的路径，每个节点都会维护一个称为”标签堆栈”（Label Stack）的结构。
标签堆栈按照LIFO （后进先出）的顺序存储标签，并在每个节点上进行压入和弹出操作。
3. 数据包转发MPLS使用基于标签的转发机制来实现快速而高效的数据传输。
下面是数据包转发的基本原理：3.1 标记交换路径当一个数据包进入MPLS网络时，源节点会为该数据包选择一条适当的路径，并将这条路径上每个节点的标识信息写入到数据包中。
这些标识信息用于指导后续路由器对该数据包进行处理和转发。
3.2 标记查找与转发当一个数据包到达一个MPLS节点时，它会根据数据包的标签来查找下一跳的出接口。
MPLS协议
介绍MPLS协议的基本概念和作用MPLS（Multiprotocol Label Switching）协议是一种用于高效转发数据包的网络协议。
它基于标签交换技术，可以在网络中快速和可靠地传输数据，并提供了更好的性能和服务质量。
MPLS的基本概念MPLS协议采用了标签（Label）的概念，用于对数据包进行标记和转发。
每个数据包都被附加一个标签，这个标签包含了转发数据包所需的信息。
相比传统的IP路由协议，MPLS通过标签交换实现了更快的转发速度和更灵活的路由控制。
MPLS的标签由较短的固定长度字段组成，通常为20位，其中包括标签值、实验位、时间戳等信息。
通过在数据包中添加标签，MPLS可以在网络中快速进行数据包的转发，而无需每个路由器都对整个IP头进行解析和查找。
MPLS的作用MPLS协议在现代网络中发挥着重要的作用，具有以下几个方面的作用：1.增强网络性能和扩展性：MPLS通过标签交换技术实现了快速转发和灵活的路由控制，可以提高网络的传输效率和扩展性，减少了路由器的负担和数据包的延迟。
2.支持多协议传输：MPLS是一种多协议的转发技术，可以同时支持IP、以太网和其他协议的数据传输，使不同类型的网络能够互相通信和交互。
3.提供服务质量（QoS）支持：MPLS可以根据标签对数据包进行分类和优先处理，实现对网络流量的管理和控制。
通过为不同的数据流分配不同的服务质量等级，MPLS可以满足对延迟、带宽和可靠性有不同要求的应用需求。
4.支持虚拟专用网络（VPN）：MPLS可以用于构建虚拟专用网络，通过在数据包中添加不同的标签来实现不同VPN之间的隔离和安全传输。
这种方式可以在公共网络上创建私密的虚拟网络，为企业和组织提供安全可靠的数据传输环境。
综上所述，MPLS协议通过标签交换技术提供了更高效、灵活和可靠的数据传输方式，为现代网络提供了改进性能、支持多协议和实现服务质量控制的解决方案。
解释MPLS标签交换和转发的原理MPLS（Multiprotocol Label Switching）标签交换和转发是MPLS协议的核心机制，它通过标签的添加、转发和删除来实现数据包的快速转发和灵活路由控制。
MPLS的工作原理及MPLSVPN技术的特点
MPLS工作原理及MPLSVPN技术特点MPLS VPN是一个基于MPLS技术IP VPN，是在网络路由和交换设备上应用MPLS（Multiprotocol Label Switching，多协议标识交换）技术，简化关键路由器路由选择方法，利用结合传统路由技术标识交换实现IP虚拟专用网络（IP VPN），可用来结构宽带Intranet、Extranet，满足多个灵活业务需求。
MPLS工作原理MPLS是基于标识IP路由选择方法。
这些标识能被用来代表逐跳式或显式路由，并指明服务质量（QoS）、虚拟专网及影响一个特定类型流量（或一个尤其用户流量）在网络上传输方法等各类信息。
MPLS 采取简化了技术，来完成第三层和第二层转换。
她能提供每个IP数据包一个标识，将之和IP数据包封装于新MPLS数据包，由此决定IP数据包传输路径及优先次序，而和MPLS兼容路由器会在将IP数据包按对应路径转发之前仅读取该MPLS数据包包头标识，无须再去读取每个IP数据包中IP地址位等信息，所以数据包交换转发速度大大加紧。
现在路由协议全部是在一个指定源和目标地之间选择最短路径，而不管该路径带宽、载荷等链路状态，对于缺乏安全保障链路也没有一个显式方法来绕过她。
利用显式路由选择，就能灵活选择一条低延迟、安全路径来传输数据。
MPLS协议实现了第三层路由到第二层交换转换。
MPLS能使用多种第二层协议。
MPLS工作组到现在为止已把在帧中继、ATM和PPP链路及IEEE802．3局域网上使用标识实现了标准化。
MPLS在帧中继和ATM上运行一个好处是她为这些面向连接技术带来了IP任意连通性。
现在MPLS关键发展方向是在ATM方面。
这关键是因为ATM含有很强流量管理功效，能提供QoS方面服务，ATM和MPLS技术结合能充足发挥在流量管理和QoS方面作用。
标识是用于转发数据包报头，报头格式则取决于网络特征。
在路由器网络中，标识是独立32位报头；在ATM 中，标识置于虚电路标识符／虚通道标识符（VCI／VPI）信元报头中。
MPLS原理作用
● 性能的优化。MPLS很好地结合了第二层交换的高效以及第三层路由的灵活，既简化了IP路由的*作，也高效地利用了网络的资源，从而使网络的性能得到优化。
● 资源的控制。MPLS可以很好地控制资源，可以通过不同的服务等级(COS)，来提供原来无法提供的IP增值业务。
● 网络的演进。MPLS正在演进到一个强大的骨干网络中去。在这个网络中，MPLS作为惟一一个运行在多种第二层媒质之上的协议，将成为承载第三层业务(IP)的一项关键技术。
那么，基于标准的标记交换应该包括哪些部分呢？
从IETF的众多草案中可以看出，其组成大致可以分为以下几个部分:
● 框架和结构 （Framework and Architecture），主要定义MPLS所涉及的范围、部件以及相互之间的联系。
● 封装 （Encapsulation），定义在数据层面用来转发判断的包封装格式。
在描述MPLS标记交换的基本过程中，经常会出现两个名词，即上游（Upstream）标记交换路由器和下游（Downstream）标记交换路由器。IETF中的规定是：
● 如果对于从Ru传送到Rd的分组，Ru和Rd都同意将标记“L”绑定到FEC F上，则Ru为上游LSR，Rd为下游LSR；
● 绑定仅仅意味着将分组从上游节点传送至下游节点时，用特定的标记绑定特定的FEC，并不意味着该FEC中的分组一定要从两点间通过。
2．标记的封装
众所周知，多协议标记交换将第三层的分组通过一套规程转化成简单灵活的“标记分组”。这套规程既要考虑底层链路的特点，同时又要考虑如何传递第三层分组的信息，如TTL（分组存活时间）、服务质量保证等，这套规程就是“标记的封装”或者“标记的编码”。
MPLS的标记栈封装可以定义在多种不同的媒质上，栈顶的标记仍然可以沿用现有的格式，如在ATM媒质上，就可以沿用VPI、VCI作为栈顶的标记；低一些级别的标记可以使用“夹层”或者叫“垫层”标记，以消除不同媒质之间的差异。MPLS在各种媒质上的封装如图3所示，
第十二章 MPLS技术
第十二章 MPLS技术MPLS介绍MPLS（Multiprotocol Label Switching）是多协议标签交换的简称，它用短而定长的标签来封装网络层分组。
MPLS从各种链路层（如PPP、ATM、帧中继、以太网等）得到链路层服务，又为网络层提供面向连接的服务。
MPLS能从IP路由协议和控制协议中得到支持，同时，还支持基于策略的约束路由，它路由功能强大、灵活，可以满足各种新应用对网络的要求。
这种技术起源于IPv4，但其核心技术可扩展到多种网络协议（IPv6、IPX等）。
MPLS最初是为提高路由器的转发速度而提出一个协议，但是，它的用途已不仅仅局限于此，而是广泛地应用于流量工程（Traffic Engineering）、VPN、QoS等方面，从而日益成为大规模IP网络的重要标准，现在H3C系列交换机和路由器产品上已经实现MPLS特性。
技术应用背景Internet在近些年中的爆炸性增长为Internet服务提供商（ISP）提供了巨大的商业机会，同时也对其骨干网络提出了更高的要求。
人们希望IP网络不仅能够提供E- Mail上网等服务，还能够提供宽带实时性业务。
ATM曾经是被普遍看好的能够提供多种业务的交换技术，但是由于实际的网络中人们已经普遍采用IP技术，纯ATM网络已经不可能，现有ATM的使用也一般都是用来用来承载IP。
如此人们就希望IP也能提供一些ATM一样多种类型的服务。
MPLS Multiprotocol Label Switch多协议标签交换就是在这种背景下产生的一种技术。
它吸收了ATM的VPI/VCI交换的一些思想，无缝地集成了IP路由技术的灵活性和2层交换的简捷性，在面向无连接的IP网络中增加了MPLS这种面向连接的属性，通过采用MPLS建立虚连接的方法为IP网增加了一些管理和运营的手段。
MPLS的最早原型是90年代中期由Ipsilon公司率先推出的IP Switching协议，其目的主要是解决ATM交换机如何更好地支持IP。
MPLD基础简介
Dest
51.1 51.2 51.3
3
Out
1 2 3
1 51.1 2
Out 1 2
51.3
3
1
RB
1
2
RC
51.3
51.3 3
3
51.2 2
RA
•
每个路由器形成自己的路由表
LPS的转发过程
• 1、进入网络的分组根据其特征划分成转发等价类FEC。一般根据IP 地址前缀或者主机地址来划分FEC。这些具有相同FEC分组在MPLS 区域中将经过相同的路径（即LSP）。LER对到来的FEC分组分配一 个短而定长的标签，然后从相应的端口转发出去。 • 2、在LSP沿途的LSR上都已建立了输入/输出标签的映射表。对于接 收到的标签分组，LSR只需根据标签从表中找到相应的NHLFE，并 用新的标签来替换原来的标签，然后对标签分组进行转发。 • 3、在MPLS域的出口，标签被剥离，还原称标准的IP报文。 • MPLS在网络入口处指定特定分组的FEC，后续路由器只需简单的转 发即可，较常规的网络层转发而言要简单的多，从而提高了转发速度。
MPLS包头结构
FEC转发
• FEC ：就是一系列有着某些共同属性的数据流集合。这些数据在转 发的过程中被 LSR 以相同的方式处理，正是从转发处理这个角度讲， 这些数据“等价” 具有相同转发处理方式的分组 具有同一地址前缀的单播包 具有相同目的地址的组播包 具有相同的服务等级
Ingress LERa LERb LSRx LERc
第二个过程：LIB 的形成
Intf In 3 Int f In 3 Labe Intf l Out Out 1 0.8 1
2
Label Intf Dest In Out 0.8 51.1 1
MPLS协议原理与配置 华为数通HCIP
MPLS：多协议标签交换技术（工作在二层与三层之间）IETF确定MPLS协议作为标准的协议MPLS采用短而定长的标签进行数据转发，大大提高了硬件限制下的转发能力；而且MPLS可以扩展到多种网络协议（如IPv6，IPX等）MPLS协议从各种链路层协议（如PPP、ATM、帧中继、以太网等）得到链路层服务，又为网络层提供面向连接的服务。
MPLS能从IP路由协议和控制协议中得到支持，路由功能强大、灵活，可以满足各种新应用对网络的要求作用：加快IP网络转发速度缺点：硬件不行，FIB，现今应用：MPLS VPNMPLS TE：流量工程MPLS概述MPLS基本网络结构（工作在运行商）路由器的角色：1.LER（Label Edge Router）：标签边界路由器，在MPLS网络中，具备标签分配功能，用于标签的压入或弹出，并且同时连接IP与MPLS网络的路由器，如上图中的RTB，RTD。
入站LER：负责对接收到的IP报文压入标签出站LER：负责给离开MPLS网络的报文弹出标签2.LSR（Label Switched Router）：标签交换路由器，在MPLS网络中，具有标签分配和标签转发能力的路由器，用于标签的交换，如图中的RTCLSP（Label Switched Path）：标签交换路径，即到达同一目的地址的报文在MPLS网络中经过的路径（单向路径）入节点（Ingress）：LSP的入口LER中间节点（Transit）：位于LSP中间的LSR出节点（Egress）：LSP的出口LERFEC（Forwarding Equivalent Class）：转发等价类，一般指具有相同转发处理方式的报文。
在MPLS网络中，到达同一目的地址（网络前缀相同的IP地址）的所有报文就是一个FEC （FEC：华为默认32位的主机路由）FEC的划分方式非常灵活，可以是以源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型或VPN 等为划分依据的任意组合MPLS体系结构：LSP建立到分发标签的最终过程控制平面：负责产生和维护路由信息以及标签信息路由信息表RIB（Routing Information Base）：由IP路由协议生成，用于选择路由标签分发协议LDP（Label Distribution Protocol）：负责标签的分配、标签转发信息表的建立、标签交换路径的建立、拆除等工作标签信息表LIB（Label Information Base）：由标签分发协议生成，用于管理标签信息转发平面：即数据平面（Data Plane），负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发转发信息表FIB（Forwarding Information Base）：从RIB提取必要的路由信息生成，负责普通IP报文的转发标签转发信息表LFIB（Label Forwarding Information Base）：简称标签转发表，由标签分发协议建立LFIB，负责带MPLS标签报文的转发MPLS路由器上，报文的转发过程：当收到普通IP报文时，查找FIB表：如果Tunnel ID（隧道id）为0x0，则进行普通IP转发如果Tunnel ID为非0x0，则查找LFIB表，进行MPLS转发当收到带标签的报文时，查找LFIB表：如果对应的出标签是普通标签，则进行MPLS转发如果对应的出标签是特殊标签，如标签3，则将报文的标签去掉，进行IP转发MPLS数据报文结构：MPLS标签封装在链路层和网络层之间，可以支持任意的链路层协议MPLS标签共分4个字段：（4字节）Label：20bit，标签值域，是一个短而定长的、只有本地意义的标识，用于唯一标识去往同一目的地址的报文分组Exp：3bit，用于扩展。
MPLS
MPLS BasicsMPLS简介MPLS（Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换）起源于IPv4（Internet Protocol version 4，因特网协议版本4），最初是为了提高转发速度而提出的，其核心技术可扩展到多种网络协议，包括IPv6（Internet Protocol version 6，因特网协议版本6）、IPX（Internet Packet Exchange，网际报文交换）和CLNP （Connectionless Network Protocol，无连接网络协议）等。
MPLS中的“M”指的就是支持多种网络协议。
MPLS技术集二层的快速交换和三层的路由转发于一体，可以满足各种新应用对网络的要求。
MPLS结构的详细介绍可参考RFC 3031（Multiprotocol Label Switching Architecture）。
MPLS基本概念1. 转发等价类MPLS作为一种分类转发技术，将具有相同转发处理方式的分组归为一类，称为FEC（Forwarding Equivalence Class，转发等价类）。
相同FEC的分组在MPLS 网络中将获得完全相同的处理。
FEC的划分方式非常灵活，可以是以源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议类型或VPN等为划分依据的任意组合。
例如，在传统的采用最长匹配算法的IP转发中，到同一个目的地址的所有报文就是一个FEC。
2. 标签标签是一个长度固定，仅具有本地意义的短标识符，用于唯一标识一个分组所属的FEC。
一个标签只能代表一个FEC。
标签长度为4个字节，其结构如图1所示。
标签共有4个域：图 1 标签的封装结构标签共有4个域：●Label：标签值字段，长度为20bits，用来标识一个FEC。
●Exp：3bits，保留，协议中没有明确规定，通常用作CoS。
●S：1bit，MPLS支持多重标签。
值为1时表示为最底层标签。
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什么是MPLS？
MPLS是一个可以在多种第二层媒质上进行标记交换的网络技术。
这一技术结合了第二层的交换和第三层路由的特点，将第二层的基础设施和第三层的路由有机地结合起来。
第三层的路由在网络的边缘实施，而在MPLS的网络核心采用第二层交换。
MPLS通过在每一个节点的标签交换来实现包的转发。
它不改变现有的路由协议，并可以在多种第二层的物理媒质上实施，目前有ATM、FR(帧中继)、Ethernet以及PPP等媒质。
通过MPLS，第三层的路由可以得到第二层技术的很好补充，充分发挥第二层良好的流量设计管理以及第三层“Hop-By-Hop（逐跳寻径）”路由的灵活性，以实现端到端的QoS保证。
让我们来打一个比方。
最简单的无外乎我们日常的走路。
我们从A地走到B地的方法大体有三种:一种是大概朝着一个方向走，直到走到了为止，就像我们所熟知的“南辕北辙”的故事；另外一种方式却截然相反，就是每过一个街区就问一次路，“我要去B地，下一步怎么走？”，就像我们去一个陌生的地方，生怕走错了路会遇到危险；最后一种情况就是在出发前就查好地图，知道如何才能到达B地，“朝东走5个街区，再向右转第6个街区就是”。
这三种情况如果和我们的包传输方式关联的话，不难想像分别是广播、逐跳寻径以及源路由。
当然，如果我们是跟在向导后面走，就会存在第四种走法。
向导可以在走过的路上做好标记，你只要沿着标记的指示走就可以了。
而这，就是“标记交换”，如图1所示。
实际上，我们在以往的多个网络中，都已经使用过标记，只不过标记的重要程度不同而已。
我们很容易想起，在ATM网中，使用VPI/VCI作为标记；而在FR中，采用DLCI作为网络的标记；而X.25网中的LCN及TDM的时隙，都可以看做是标记。
那么，基于标准的标记交换应该包括哪些部分呢？
从IETF的众多草案中可以看出，其组成大致可以分为以下几个部分:
● 框架和结构（Framework and Architecture），主要定义MPLS所涉及的范围、部件以及相互之间的联系。
● 封装（Encapsulation），定义在数据层面用来转发判断的包封装格式。
● “信令”协议（Signaling Protocol），负责如何分配标记，以建立标记交换路径（LSP）。
● 流量设计（Traffic Engineering），描述如何设计流量管理。
为什么需要MPLS？
MPLS自提出以来就引起了各方面的广泛注意，各个厂商都相继投入大量的精力进行MPLS的研究和开发。
由于不同的解决方案侧重点不同，因而所带来的好处也就不同。
但至少有一点可以肯定，MPLS的快速转发将为运营商和大型企业带来众多的利益。
国内外的一些运营商以及大型企业已经开始在它们的骨干网内部利用MPLS来提高网络资源的利用率。
作为一个大规模运营商网络的未来关键技术，MPLS可以为运营商或者大企业带来如下一些好处：
● 功能上的独立性。
按照MPLS的思想，转发功能和路由功能是分开的，这样MPLS 的核心只简单地执行转发功能，而无需检查包的全部内容，这就允许仅在网络的边缘实施一次路径及策略的选择。
● 性能的优化。
MPLS很好地结合了第二层交换的高效以及第三层路由的灵活，既简化了IP路由的操作，也高效地利用了网络的资源，从而使网络的性能得到优化。
● 资源的控制。
MPLS可以很好地控制资源，可以通过不同的服务等级(COS)，来提供原来无法提供的IP增值业务。
● 网络的演进。
MPLS正在演进到一个强大的骨干网络中去。
在这个网络中，MPLS作为惟一一个运行在多种第二层媒质之上的协议，将成为承载第三层业务(IP)的一项关键技术。
当然，MPLS的好处还有很多，随着MPLS技术的逐步成熟，相信将会有更多的商业价值被开发出来。
MPLS是怎样工作的？
MPLS是一种特殊的转发机制，它为进入网络中的IP数据包分配标记，并通过对标记的交换来实现IP数据包的转发。
标记作为IP包头在网络中的替代品而存在，在网络内部MPLS在数据包所经过的路径沿途通过交换标记(而不是看IP包头)来实现转发；当数据包要退出MPLS网络时，数据包被解开封装，继续按照IP包的路由方式到达目的地。
如图2所示，MPLS网络包含一些基本的元素。
在网络边缘的节点就称做标记边缘路由器(LER)，而网络的核心节点就称做为标记交换路由器(LSR)。
LER节点在MPLS网络中完成的是IP包的进入和退出过程；LSR节点在网络中提供高速交换功能。
在MPLS节点之间的路径就叫做标记交换路径。
一条LSP可以看做是一条贯穿网络的单向隧道。
MPLS的工作流程可以分为几个方面，即网络的边缘行为、网络的中心行为以及如何建立标记交换路径。
1.网络的边缘行为
当IP数据包到达一个LER时，MPLS第一次应用标记。
首先，LER要分析IP包头的信息，并且按照它的目的地址和业务等级加以区分。
在LER中，MPLS使用了转发等价类(FEC)的概念来将输入的数据流映射到一条LSP 上。
简单地说，FEC就是定义了一组沿着同一条路径、有相同处理过程的数据包。
这就意味着所有FEC相同的包都可以映射到同一个标记中。
对于每一个FEC，LER都建立一条独立的LSP穿过网络，到达目的地。
数据包分配到一个FEC后，LER就可以根据标记信息库(LIB)来为其生成一个标记。
标记信息库将每一个FEC都映射到LSP下一跳的标记上。
如果下一跳的链路是ATM，则MPLS将使用ATM VCC 里的VCI作为标记。
转发数据包时，LER检查标记信息库中的FEC，然后将数据包用LSP的标记封装，从标记信息库所规定的下一个接口发送出去。
2．网络的核心行为
当一个带有标记的包到达LSR的时候，LSR提取入局标记，同时以它作为索引在标记信息库中查找。
当LSR找到相关信息后，取出出局的标记，并由出局标记代替入局标签，从标记信息库中所描述的下一跳接口送出数据包。
最后，数据包到达了MPLS域的另一端，在这一点，LER剥去封装的标记，仍然按照IP包的路由方式将数据包继续传送到目的地。
3．如何建立标记交换路径
建立LSP的方式主要有两种：
（1）“Hop by Hop”路由
一个Hop-by-Hop的LSP是所有从源站点到一个特定目的站点的IP树的一部分。
对于这些LSP，MPLS模仿IP转发数据包的面向目的地的方式建立了一组树。
从传统的IP路由来看，每一台沿途的路由器都要检查包的目的地址，并且选择一条合适的路径将数据包发送出去。
而MPLS则不然，数据包虽然也沿着IP路由所选择的同一条路径进行传送，但是它的数据包头在整条路径上从始至终都没有被检查。
在每一个节点，MPLS生成的树是通过一级一级为下一跳分配标记，而且是通过与它们的对等层交换标记而生成的。
交换是通过LDP的请求以及对应的消息完成的。
（2）显式路由
MPLS最主要的一个优点就是它可以利用流量设计“引导”数据包，比如避免拥塞或者满足业务的QoS等。
MPLS允许网络的运行人员在源节点就确定一条显式路由的LSP(ER-LSP)，以规定数据包将选择的路径。
不像Hop-by-Hop的LSP，ER-LSP不会形成IP树。
取而代之，ER-LSP从源端到目的端建立一条直接的端到端的路径，如图3所示。
MPLS将显式路由嵌入到限制路由的标记分配协议的信息中，从而建立这条路径。
MPLS术语的缩写
● LDP（Label Distribution Protocol），标记分配协议
● LSP（Label Switched Path），标记交换路径
● FEC（Forwarding Equivalence Class），转发等价类
● LSR（Label Switching Router），标记交换路由器
● LER（Label Edge Router），标记边缘路由器
● CR-LDP（Constraint Route Label Distribution Protocol），限制路由的标记分配协议。