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),通過簡(jiǎn)單的2層交換來集成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)包通過虛擬電路來傳送,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)將通過分組的標(biāo)記來識(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。
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