隨著云計算、物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,大數(shù)據(jù)時代對于數(shù)據(jù)的傳輸提出了更高的要求,高速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸則顯得尤為重要。MPLS將IP技術與下層技術結合在一起,是最具競爭力的下一代通信網(wǎng)絡技術。
多協(xié)議標簽交換(Multi-Protocol Label Switch,簡稱MPLS)是一種在開放的通信網(wǎng)上利用標簽引導數(shù)據(jù)高速、高效傳輸?shù)男录夹g。多協(xié)議的含義是指MPLS不但可以支持多種網(wǎng)絡層層面上的協(xié)議,還可以兼容第二層的多種鏈路層技術。
它的價值在于能夠在一個無連接的網(wǎng)絡中引入連接模式的特性;其主要優(yōu)點是減少了網(wǎng)絡復雜性,兼容現(xiàn)有各種主流網(wǎng)絡技術,能降低網(wǎng)絡成本,在提供IP業(yè)務時能確保QoS和安全性,具有流量工程能力。此外,MPLS能解決VPN擴展問題和維護成本問題。 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所提出,由Cisco、ASCEND、3Com等網(wǎng)絡設備大廠所主導。
采用MPLS的數(shù)據(jù)包只須在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)乃俣龋m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 是基于標記的IP路由選擇方法。這些標記可以被用來代表逐跳式或者顯式路由,并指明服務質(zhì)量(QoS)、虛擬專網(wǎng)以及影響一種特定類型的流量(或一個特殊用戶的流量)在網(wǎng)絡上的傳輸方式等各類信息。MPLS采用簡化了的技術,來完成第三層和第二層的轉換。它可以提供每個IP數(shù)據(jù)包一個標記,將之與IP數(shù)據(jù)包封裝于新的MPLS數(shù)據(jù)包,由此決定IP數(shù)據(jù)包的傳輸路徑以及優(yōu)先順序,而與MPLS兼容的路由器會在將IP數(shù)據(jù)包按相應路徑轉發(fā)之前僅讀取該MPLS數(shù)據(jù)包的包頭標記,無須再去讀取每個IP數(shù)據(jù)包中的IP地址位等信息,因此數(shù)據(jù)包的交換轉發(fā)速度大大加快。
目前的路由協(xié)議都是在一個指定源和目的地之間選擇最短路徑,而不論該路徑的帶寬、載荷等鏈路狀態(tài),對于缺乏安全保障的鏈路也沒有一種顯式方法來繞過它。利用顯式路由選擇,就可以靈活選擇一條低延遲、安全的路徑來傳輸數(shù)據(jù)。(詳細)
控制層面 運用路由協(xié)議進行路由信息的交換 運用標簽分發(fā)協(xié)議進行標簽交換
數(shù)據(jù)層面 基于標簽進行數(shù)據(jù)轉發(fā)
LSP (Label Switching Path) 標簽交換通道,一個FEC的數(shù)據(jù)流,在不同的節(jié)點被分別賦予確定的標簽,數(shù)據(jù)轉發(fā)按照這些標簽進行,數(shù)據(jù)流所走的路徑就是LSP。
LER (Label Switching Edge Router) 標簽交換邊緣路由器,在MPLS的網(wǎng)絡邊緣,將進入到MPLS網(wǎng)絡的流量由LER分為不同的FEC,并為這些FEC請求相應的標簽,它提供流量分類和標簽的映射、標簽的移除功能。
LSR (Label Switching Router) 標簽交換路由器,是MPLS的網(wǎng)絡的核心交換機,它提供標簽交換和標簽分發(fā)功能。