MPLS路由協(xié)議

詞語解釋

MPLS路由協(xié)議（Multi-Protocol Label Switching）是一種新型的數(shù)據(jù)傳輸技術，它將IP協(xié)議的路由功能和數(shù)據(jù)鏈路層的交換功能結合在一起，使得數(shù)據(jù)傳輸更加高效。MPLS路由協(xié)議可以將IP數(shù)據(jù)包轉換為標簽，并將其傳輸?shù)街付ǖ木W(wǎng)絡節(jié)點，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省? MPLS路由協(xié)議的應用主要體現(xiàn)在三個方面： 1、MPLS路由協(xié)議可以改善網(wǎng)絡的性能，使得數(shù)據(jù)傳輸更加高效。它可以將數(shù)據(jù)包轉換為標簽，并將其傳輸?shù)街付ǖ木W(wǎng)絡節(jié)點，從而提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省? 2、MPLS路由協(xié)議可以提高網(wǎng)絡的安全性。它可以利用標簽來進行數(shù)據(jù)包的路由，從而防止數(shù)據(jù)包的攻擊和竊取。 3、MPLS路由協(xié)議可以提高網(wǎng)絡的可靠性。它可以利用標簽來進行數(shù)據(jù)包的路由，從而使得網(wǎng)絡可以更加可靠地傳輸數(shù)據(jù)。 MPLS路由協(xié)議在現(xiàn)今的網(wǎng)絡中起著越來越重要的作用，它可以改善網(wǎng)絡的性能、安全性和可靠性，使得網(wǎng)絡的傳輸更加高效、安全和可靠。

　　MPLS（Multi-Protocol Label Switching）即多協(xié)議標記交換，是一種標記（label）機制的包交換技術，通過簡單的2層交換來集成IP Routing 的控制。

　　2002年，中國電信在中國大陸建立其高密度的IP/MPLS網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡在同一物理網(wǎng)絡上支持對傳統(tǒng)業(yè)務和IP/MPLS新業(yè)務，并可快速提供用戶業(yè)務。比如對等接入、IPVPN、城域以太網(wǎng)，通過二層VPN的方式承載FR、ATM、DDN業(yè)務的等。中國電信美國公司則將向在中國有業(yè)務的美國公司提供MPLSVPN、通達中國內(nèi)地各處的專線業(yè)務和到CHINANET的直接IP接入等業(yè)務。

　　2003年，MPLS技術得到更為廣泛的應用。印度的最大的INTERNER網(wǎng)絡和電子商務提供商Sify有限公司，建成了印度最大的MPLS網(wǎng)絡，提供安全VPN業(yè)務并作為連接到美國的INTERNET網(wǎng)關。日本的NTTCommunications建成了其全國范圍、寬帶多業(yè)務MPLS網(wǎng)絡，并在這一個平臺上提供IP、Ethernet、FR和ATM業(yè)務。

　　MPLS（Multi-Protocol Label Switching）即多協(xié)議標記交換，是一種標記（label）機制的包交換技術，通過簡單的2層交換來集成IP Routing 的控制。 MPLS屬于第三代網(wǎng)絡架構，是新一代的IP高速骨干網(wǎng)絡交換標準，由IETF（Internet Engineering Task Force，因特網(wǎng)工程任務組）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等網(wǎng)絡設備大廠所主導。 MPLS是集成式的IP Over ATM技術，即在Frame Relay及ATM Switch上結合路由功能，數(shù)據(jù)包通過虛擬電路來傳送，只須在OSI第二層（數(shù)據(jù)鏈結層）執(zhí)行硬件式交換（取代第三層（網(wǎng)絡層）軟件式routing），它整合了IP選徑與第二層標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)包傳送的延遲時間減短，增加網(wǎng)絡傳輸?shù)乃俣�，更適合多媒體訊息的傳送。因此，MPLS最大技術特色為可以指定數(shù)據(jù)包傳送的先后順序。MPLS使用標記交換（Label Switching），網(wǎng)絡路由器只需要判別標記后即可進行轉送處理。 MPLS的運作原理是提供每個IP數(shù)據(jù)包一個標記，并由此決定數(shù)據(jù)包的路徑以及優(yōu)先級。與MPLS兼容的路由器（Router），在將數(shù)據(jù)包轉送到其路徑前，僅讀取數(shù)據(jù)包標記，無須讀取每個數(shù)據(jù)包的IP地址以及標頭（因此網(wǎng)絡速度便會加快），然后將所傳送的數(shù)據(jù)包置于Frame Relay或ATM的虛擬電路上，并迅速將數(shù)據(jù)包傳送至終點的路由器，進而減少數(shù)據(jù)包的延遲，同時由Frame Relay及ATM交換器所提供的QoS（Quality of Service）對所傳送的數(shù)據(jù)包加以分級，因而大幅提升網(wǎng)絡服務品質(zhì)提供更多樣化的服務。對IPOA（IP OVER ATM）的改進是MPLS產(chǎn)生的源動力。目前MPLS還沒有成為最后正式的標準，在MPLS成為標準的過程中，許多公司都推出了自己的標記技術，比如CISCO公司的Tag交換技術。

　　MPLS中涉及了很多基本的概念：

　　1．FEC（轉發(fā)等價類） MPLS實際上是一種分類轉發(fā)的技術，它將具有相同轉發(fā)處理方式（目的地相同、使用的轉發(fā)路徑相同、具有相同的服務等級等）的分組歸為一類，這種類別就稱為轉發(fā)等價類。屬于相同轉發(fā)等價類的分組在MPLS網(wǎng)絡中將獲得完全相同的處理。在LDP（后面講到）過程中，各種等價類對應于不同的標記，在MPLS網(wǎng)絡中，各個節(jié)點將通過分組的標記來識別分組所屬的轉發(fā)等價類。

　　2．多協(xié)議標記交換（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)議可以是當前網(wǎng)絡中的各種協(xié)議。如：IPX，APPLETALK等。（2）標記一個長度固定，只具有本地意思的標志。它用于唯一地表示一分組所屬的FEC，決定標記分組的轉發(fā)方式。（3）交換通過FEC的劃分與標記的分配，MPLS的標記在網(wǎng)絡中進行交換，建立一條虛電路。

　　3．標記棧是一組標記的級聯(lián)。

　　4．標記分組包含了MPLS標記封裝的分組。標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．標記交換路由器(LSR) 支持MPLS協(xié)議的路由器，是MPLS網(wǎng)絡中的基本元素。

　　6．標記交換路徑（LSP）使用MPLS協(xié)議建立起來的分組轉發(fā)路徑，由標記分組源LSR與目的LSR之間的一系列LSR以及它們之間的鏈路構成，類似于ATM中的虛電路。

　　7．上游LSR與下游LSR，一個分組由一個路由器發(fā)往另一個路由器時，發(fā)送方的路由器為上游路由器，接收方為下游路由器。

　　8．標記信息庫（LIB）類似于路由表，包含各個標記所對應的各種轉發(fā)信息。

　　9．標記分發(fā)協(xié)議（LDP）該協(xié)議是MPLS的控制協(xié)議，相當于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的信令協(xié)議，負責FEC的分類，標記的分配，以及分配結果的傳輸及LSP的建立和維護等。

　　10．標記分發(fā)對等實體（LDP PEERS）進行LDP*作的LSR為標記分發(fā)對等實體。

　　11．標記合并對于某一相同F(xiàn)EC的標記分組，將不同的入標記替換為相同的一個出標記繼續(xù)轉發(fā)的過程，減少標記資源的消耗。 12．TLV（Type Length Value） MPLS消息中的子結構，類似于其它協(xié)議中各種消息內(nèi)的對象

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