随着云计算、物联网的不断发展,大数据时代对于数据的传输提出了更高的要求,高速稳定的数据传输则显得尤为重要。MPLS将IP技术与下层技术结合在一起,是最具竞争力的下一代通信网络技术。

 

多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switch,简称MPLS)是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术。多协议的含义是指MPLS不但可以支持多种网络层层面上的协议,还可以兼容第二层的多种链路层技术。

它的价值在于能够在一个无连接的网络中引入连接模式的特性;其主要优点是减少了网络复杂性,兼容现有各种主流网络技术,能降低网络成本,在提供IP业务时能确保QoS和安全性,具有流量工程能力。此外,MPLS能解决VPN扩展问题和维护成本问题。 MPLS属于第三代网络架构,是新一代的IP高速骨干网络交换标准,由IETF所提出,由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。

 

采用MPLS的数据包只须在OSI第二层(数据链结层)执行硬件式交换(取代第三层(网络层)软件式routing),它整合了IP选径与第二层标记交换为单一的系统,因此可以解决Internet路由的问题,使数据包传送的延迟时间减短,增加网络传输的速度,更适合多媒体讯息的传送。因此,MPLS最大技术特色为可以指定数据包传送的先后顺序。MPLS使用标记交换(Label Switching),网络路由器只需要判别标记后即可进行转送处理。

 

MPLS 是基于标记的IP路由选择方法。这些标记可以被用来代表逐跳式或者显式路由,并指明服务质量(QoS)、虚拟专网以及影响一种特定类型的流量(或一个特殊用户的流量)在网络上的传输方式等各类信息。MPLS采用简化了的技术,来完成第三层和第二层的转换。它可以提供每个IP数据包一个标记,将之与IP数据包封装于新的MPLS数据包,由此决定IP数据包的传输路径以及优先顺序,而与MPLS兼容的路由器会在将IP数据包按相应路径转发之前仅读取该MPLS数据包的包头标记,无须再去读取每个IP数据包中的IP地址位等信息,因此数据包的交换转发速度大大加快。

 

目前的路由协议都是在一个指定源和目的地之间选择最短路径,而不论该路径的带宽、载荷等链路状态,对于缺乏安全保障的链路也没有一种显式方法来绕过它。利用显式路由选择,就可以灵活选择一条低延迟、安全的路径来传输数据。(详细)

 

控制层面
运用路由协议进行路由信息的交换
运用标签分发协议进行标签交换

数据层面
基于标签进行数据转发

 

LSP (Label Switching Path)
标签交换通道,一个FEC的数据流,在不同的节点被分别赋予确定的标签,数据转发按照这些标签进行,数据流所走的路径就是LSP。

LER (Label Switching Edge Router)
标签交换边缘路由器,在MPLS的网络边缘,将进入到MPLS网络的流量由LER分为不同的FEC,并为这些FEC请求相应的标签,它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能。

LSR (Label Switching Router)
标签交换路由器,是MPLS的网络的核心交换机,它提供标签交换和标签分发功能。

 
充分采用原来的IP路由,在此基础上加以改进;保证了MPLS网络路由具有灵活性的特点
采用 ATM的高效传输交换方式,抛弃了复杂的ATM信令,无缝地将IP技术的有待年融合到ATM的高效硬件转发中
MPLS网络的数据传输和路由计算分开,是一种面向连接的传输技术,能够提供有效的QOS保证
MPLS不但支持多种网络层技术,而且是一种与链路层无关的技术,它同时支持X.25 帧中继 ATM PPP SDH DWDM 等 ,保证了多种网
络的互连互通,使得各种不同的网络传输技术统一在同一各MPLS平台上
MPLS支持大规模层次化的网络拓扑结构,具有良好的网络扩展性
MPLS的标签合并机制支持不同数据流的合并传输
MPLS支持流量工程 COS QOS 和大规模的虚拟专用网