詳細(xì)介紹MPLS路由協(xié)議的相關(guān)概念知識(shí)

MPLS（Multi-ProtocolLabelSwitching）即多協(xié)議標(biāo)記交換，是一種標(biāo)記（label）機(jī)制的包交換技術(shù)，通過(guò)簡(jiǎn)單的2層交換來(lái)集成IPRouting 的控制。

MPLS屬于第三代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，是新一代的IP高速骨干網(wǎng)絡(luò)交換標(biāo)準(zhǔn)，由IETF（InternetEngineeringTaskForce，因特網(wǎng)工程任務(wù)組）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大廠所主導(dǎo)。

MPLS是集成式的IPOverATM技術(shù)，即在FrameRelay及ATM Switch上結(jié)合路由功能，數(shù)據(jù)包通過(guò)虛擬電路來(lái)傳送，只須在OSI第二層（數(shù)據(jù)鏈結(jié)層）執(zhí)行硬件式交換（取代第三層（網(wǎng)絡(luò)層）軟件式 routing），它整合了IP選徑與第二層標(biāo)記交換為單一的系統(tǒng)，因此可以解決Internet路由的問題，使數(shù)據(jù)包傳送的延遲時(shí)間減短，增加網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣?，更適合多媒體訊息的傳送。因此，MPLS最大技術(shù)特色為可以指定數(shù)據(jù)包傳送的先后順序。MPLS使用標(biāo)記交換（Label Switching），網(wǎng)絡(luò)路由器只需要判別標(biāo)記后即可進(jìn)行轉(zhuǎn)送處理。

MPLS的運(yùn)作原理是提供每個(gè)IP數(shù)據(jù)包一個(gè)標(biāo)記，并由此決定數(shù)據(jù)包的路徑以及優(yōu)先級(jí)。與MPLS兼容的路由器（Router），在將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)送到其路徑前，僅讀取數(shù)據(jù)包標(biāo)記，無(wú)須讀取每個(gè)數(shù)據(jù)包的IP地址以及標(biāo)頭（因此網(wǎng)絡(luò)速度便會(huì)加快），然后將所傳送的數(shù)據(jù)包置于FrameRelay或ATM的虛擬電路上，并迅速將數(shù)據(jù)包傳送至終點(diǎn)的路由器，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)包的延遲，同時(shí)由FrameRelay及ATM交換器所提供的QoS（Qualityof Service）對(duì)所傳送的數(shù)據(jù)包加以分級(jí)，因而大幅提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)品質(zhì)提供更多樣化的服務(wù)。

對(duì)IPOA（IPOVERATM）的改進(jìn)是MPLS產(chǎn)生的源動(dòng)力。目前MPLS還沒有成為最后正式的標(biāo)準(zhǔn)，在MPLS成為標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中，許多公司都推出了自己的標(biāo)記技術(shù)，比如CISCO公司的Tag交換技術(shù)。

MPLS中涉及了很多基本的概念：

1.FEC（轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類）

MPLS實(shí)際上是一種分類轉(zhuǎn)發(fā)的技術(shù)，它將具有相同轉(zhuǎn)發(fā)處理方式（目的地相同、使用的轉(zhuǎn)發(fā)路徑相同、具有相同的服務(wù)等級(jí)等）的分組歸為一類，這種類別就稱為轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類。屬于相同轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類的分組在MPLS網(wǎng)絡(luò)中將獲得完全相同的處理。在LDP（后面講到）過(guò)程中，各種等價(jià)類對(duì)應(yīng)于不同的標(biāo)記，在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)節(jié)點(diǎn)將通過(guò)分組的標(biāo)記來(lái)識(shí)別分組所屬的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類。

2.多協(xié)議標(biāo)記交換

（1）多協(xié)議

MPLS位于傳統(tǒng)的第二層和第三層協(xié)議之間，其上層協(xié)議與下層協(xié)議可以是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中的各種協(xié)議。如：IPX，APPLETALK等。

（2）標(biāo)記

一個(gè)長(zhǎng)度固定，只具有本地意思的標(biāo)志。它用于唯一地表示一分組所屬的FEC，決定標(biāo)記分組的轉(zhuǎn)發(fā)方式。

（3）交換

通過(guò)FEC的劃分與標(biāo)記的分配，MPLS的標(biāo)記在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行交換，建立一條虛電路。

3.標(biāo)記棧

是一組標(biāo)記的級(jí)聯(lián)。

4.標(biāo)記分組

包含了MPLS標(biāo)記封裝的分組。標(biāo)記可以使用專用的封裝格式，也可以利用現(xiàn)有的鏈路層封裝如：ATM的VCI和VPI.

5.標(biāo)記交換路由器（LSR）

支持MPLS協(xié)議的路由器，是MPLS網(wǎng)絡(luò)中的基本元素。

6.標(biāo)記交換路徑（LSP）

使用MPLS協(xié)議建立起來(lái)的分組轉(zhuǎn)發(fā)路徑，由標(biāo)記分組源LSR與目的LSR之間的一系列LSR以及它們之間的鏈路構(gòu)成，類似于ATM中的虛電路。

7.上游LSR與下游LSR

一個(gè)分組由一個(gè)路由器發(fā)往另一個(gè)路由器時(shí)，發(fā)送方的路由器為上游路由器，接收方為下游路由器。

8.標(biāo)記信息庫(kù)（LIB）

類似于路由表，包含各個(gè)標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的各種轉(zhuǎn)發(fā)信息。

9.標(biāo)記分發(fā)協(xié)議（LDP）

該協(xié)議是MPLS的控制協(xié)議，相當(dāng)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的信令協(xié)議，負(fù)責(zé)FEC的分類，標(biāo)記的分配，以及分配結(jié)果的傳輸及LSP的建立和維護(hù)等。

10.標(biāo)記分發(fā)對(duì)等實(shí)體（LDPPEERS）

進(jìn)行LDP*作的LSR為標(biāo)記分發(fā)對(duì)等實(shí)體。

11.標(biāo)記合并

對(duì)于某一相同F(xiàn)EC的標(biāo)記分組，將不同的入標(biāo)記替換為相同的一個(gè)出標(biāo)記繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程，減少標(biāo)記資源的消耗。

12.TLV（TypeLengthValue）

MPLS消息中的子結(jié)構(gòu)，類似于其它協(xié)議中各種消息內(nèi)的對(duì)象。