多协议标记交换MPLS,“多协议"表示在MPLS的上层可以采用多种协议。
MPLS利用面向连接技术,使每个分组携带一个叫做标记的小整数。当分组到达交换机时,交换机读取分组的标记,并用标记值来检索分组转发表。这样就比查找路由表来转发分组要快得多。
MPLS具有以下三个方面的特点:
- (1)支持面向连接的服务质量。
- (2)支持流量工程, 平衡网络负载。
- (3)有效地支持虚拟专用网VPN。
1 MPLS的工作原理
1. 基本工作过程
MPLS在入口结点给每一个IP数据报打上固定长度的“标记”,然后根据标记在第二层(链路层)用硬件进行转发(在标记交换路由器中进行标记对换),因而转发速率大大加快。
MPLS域是指该域中有许多彼此相邻的路由器,并且所有的路由器都是支持MPLS技术的标记交换路由器LSR 。LSR同时具有标记交换和路由选择这两种功能,标记交换功能是为了快速转发,但在这之前LSR需要使用路由选择功能构造转发表。
- (1)MPLS域中的各LSR使用专门的标记分配协议LDP交换报文,并找出和特定标记相对应的路径,即标记交换路径LSP。
- (2)当一个IP数据报进入到MPLS域时,MPLS入口结点就给它打上标记,并按照转发表把它转发给下一个LSR。以后的所有LSR都按照标记进行转发。
- (3)由于在全网内统一分配全局标记数值是非常困难的,因此一个标记仅仅在两个标记交换路由器LSR之间才有意义。分组每经过一个LSR,LSR就要做两件事:一是转发,二是更换新的标记,即把入标记更换成为出标记。这就叫做标记对换。
- (4)当IP数据报离开MPLS域时,MPLS出口结点就把MPLS的标记去除,把IP数据报交付非MPLS的主机或路由器,以后就按照普通的转发方法进行转发。
2.转发等价类FEC
MPLS有个很重要的概念就是转发等价类FEC。所谓“转发等价类”就是路由器按照同样方式对待的 IP 数据报的集合。
网络管理员采用自定义的FEC就可以更好地管理网络的资源。
2 MPLS首部的位置与格式
在把IP数据报封装成以太网帧之前,先要插入一个 MPLS首部。
MPLS首部就处在第二层和第三层之间。