详细介绍MPLS路由协议的相关概念知识

MPLS（Multi-ProtocolLabelSwitching）即多协议标记交换，是一种标记（label）机制的包交换技术，通过简单的2层交换来集成IPRouting 的控制。 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（InternetEngineeringTaskForce，因特网工程任务组）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。 MPLS是集成式的IPOverATM技术，即在FrameRelay及ATM Switch上结合路由功能，数据包通过虚拟电路来传送，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的运作原理是提供每个IP数据包一个标记，并由此决定数据包的路径以及优先级。与MPLS兼容的路由器（Router），在将数据包转送到其路径前，仅读取数据包标记，无须读取每个数据包的IP地址以及标头（因此网络速度便会加快），然后将所传送的数据包置于FrameRelay或ATM的虚拟电路上，并迅速将数据包传送至终点的路由器，进而减少数据包的延迟，同时由FrameRelay及ATM交换器所提供的QoS（Qualityof Service）对所传送的数据包加以分级，因而大幅提升网络服务品质提供更多样化的服务。 对IPOA（IPOVERATM）的改进是MPLS产生的源动力。目前MPLS还没有成为最后正式的标准，在MPLS成为标准的过程中，许多公司都推出了自己的标记技术，比如CISCO公司的Tag交换技术。 MPLS中涉及了很多基本的概念： 1.FEC（转发等价类） MPLS实际上是一种分类转发的技术，它将具有相同转发处理方式（目的地相同、使用的转发路径相同、具有相同的服务等级等）的分组归为一类，这种类别就称为转发等价类。属于相同转发等价类的分组在MPLS网络中将获得完全相同的处理。在LDP（后面讲到）过程中，各种等价类对应于不同的标记，在MPLS网络中，各个节点将通过分组的标记来识别分组所属的转发等价类。 2.多协议标记交换 （1）多协议 MPLS位于传统的第二层和第三层协议之间，其上层协议与下层协议可以是当前网络中的各种协议。如：IPX，APPLETALK等。 （2）标记 一个长度固定，只具有本地意思的标志。它用于唯一地表示一分组所属的FEC，决定标记分组的转发方式。 （3）交换 通过FEC的划分与标记的分配，MPLS的标记在网络中进行交换，建立一条虚电路。 3.标记栈 是一组标记的级联。 4.标记分组 包含了MPLS标记封装的分组。标记可以使用专用的封装格式，也可以利用现有的链路层封装如：ATM的VCI和VPI. 5.标记交换路由器（LSR） 支持MPLS协议的路由器，是MPLS网络中的基本元素。 6.标记交换路径（LSP） 使用MPLS协议建立起来的分组转发路径，由标记分组源LSR与目的LSR之间的一系列LSR以及它们之间的链路构成，类似于ATM中的虚电路。 7.上游LSR与下游LSR，一个分组由一个路由器发往另一个路由器时，发送方的路由器为上游路由器，接收方为下游路由器。 8.标记信息库（LIB） 类似于路由表，包含各个标记所对应的各种转发信息。 9.标记分发协议（LDP） 该协议是MPLS的控制协议，相当于传统网络的信令协议，负责FEC的分类，标记的分配，以及分配结果的传输及LSP的建立和维护等。 10.标记分发对等实体（LDPPEERS） 进行LDP*作的LSR为标记分发对等实体。 11.标记合并 对于某一相同FEC的标记分组，将不同的入标记替换为相同的一个出标记继续转发的过程，减少标记资源的消耗。 12.TLV（TypeLengthValue） MPLS消息中的子结构，类似于其它协议中各种消息内的对象。