MPLS體系結(jié)構(gòu)概述
MPLS體系結(jié)構(gòu)（Multiprotocol Label Switching）是多協(xié)議標簽交換的簡稱，它用短而定長的標簽來封裝網(wǎng)絡層分組。MPLS體系結(jié)構(gòu)從各種鏈路層（如PPP、ATM、幀中繼、以太網(wǎng)等）得到鏈路層服務，又為網(wǎng)絡層提供面向連接的服務。
MPLS體系結(jié)構(gòu)能從IP 路由協(xié)議和控制協(xié)議中得到支持，同時，還支持基于策略的約束路由，它路由功能強大、靈活，可以滿足各種新應用對網(wǎng)絡的要求。這種技術(shù)起源于IPv4，但其核心技術(shù)可擴展到多種網(wǎng)絡協(xié)議（IPv6、IPX 等）。
MPLS體系結(jié)構(gòu) 最初是為提高路由器的轉(zhuǎn)發(fā)速度而提出一個協(xié)議，但是，它的用途已不僅僅局限于此，而是廣泛地應用于流量工程（Traffic Engineering）、VPN、QoS 等方面，從而日益成為大規(guī)模IP 網(wǎng)絡的重要標準。
轉(zhuǎn)發(fā)等價類（FEC）
FEC（Forwarding Equivalence Class）是MPLS體系結(jié)構(gòu)中的一個重要概念。MPLS體系結(jié)構(gòu)實際上是一種分類轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)，它將具有相同轉(zhuǎn)發(fā)處理方式（目的地相同、使用轉(zhuǎn)發(fā)路徑相同、具有相同的服務等級等）的分組歸為一類，稱為轉(zhuǎn)發(fā)等價類。一般來說，劃分分組的FEC 是根據(jù)他的網(wǎng)絡層目的地址。屬于相同轉(zhuǎn)發(fā)等價類的分組在MPLS體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡中將獲得完全相同的處理。
標簽的定義
標簽為一個長度固定、具有本地意義的短標識符，用于標識一個FEC（Forwarding Equivalence Class）。當分組到達MPLS體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡入口時，它將按一定規(guī)則被劃歸不同的FEC，根據(jù)分組所屬的FEC，將相應的標簽封裝在分組中，這樣，在網(wǎng)絡中，按標簽進行分組轉(zhuǎn)發(fā)即可。
標簽的結(jié)構(gòu)
標簽的結(jié)構(gòu)如圖1-1所示。Label Exp S TTL圖1-1 標簽的結(jié)構(gòu)，標簽位于鏈路層包頭和網(wǎng)絡層分組之間，長度為4 個字節(jié)。標簽共有4 個域：Label：標簽值字段，長度為20bits，用于轉(zhuǎn)發(fā)的指針。
Exp：3bits，保留，協(xié)議中沒有明確規(guī)定，通常用于COS。S：1bit，MPLS體系結(jié)構(gòu)支持標簽的分層結(jié)構(gòu)，即多重標簽。值為1 時表明為最底層標簽。TTL：8bits，和IP 分組中的TTL 意義相同。
標簽的操作
標簽映射分為兩種，一種是入口路由器處的標簽映射，另一種是MPLS體系結(jié)構(gòu)域內(nèi)的標簽映射。入口路由器處的標簽映射為ingress LSR 依據(jù)一定的原則對輸入分組進行劃分，得到多個FEC，接著將有關(guān)標簽與這些FEC 進行映射，并記錄在相應的數(shù)據(jù)庫LIB（Label Information Base）中。簡單地說，就是將一個標簽指派給FEC，就稱為“標簽映射”。
標簽分配控制方式
標簽分配控制方式分為兩種：獨立（Independent）標簽分配控制方式和有序（ordered）標簽分配控制方式。當使用獨立標簽分配控制方式時，每個LSR 可以在任意時間向和它連接的LSR 通告標簽映射。當使用有序標簽分配控制方式時，只有當LSR 收到某一特定FEC 下一跳的特定標簽映射消息或者LSR 是LSP 的出口節(jié)點時，LSR 才可以向上游發(fā)送標簽映射消息。
標簽保持方式
標簽保持方式分為兩種：自由標簽保持方式和保守標簽保持方式。假設兩臺路由器Ru，Rd，對于特定的一個FEC，如果LSR Ru 收到了來自LSR Rd的標簽綁定，當Rd 不是Ru 的下一跳時，如果Ru 保存該綁定，則稱Ru 使用的是自由標簽保持方式。
如果Ru 丟棄該綁定，則稱Ru 使用的是保守標簽保持方式。當要求LSR 能夠迅速適應路由變化時，可使用自由標簽保持方式；當要求LSR 中保存較少的標簽數(shù)量時，可使用保守標簽保持方式。
