深入分析MPLS思想、机制及其原理
http://tech.ddvip.com 2008年01月22日 社区交流 收藏本文
内容摘要：MPLS（Multiprotocol Label Switching）是20世纪90年代末出现的网络技术。然而，在二十多年后的今天，无论是网络的基础下部结构通信，还是上部推动力消费需求，都已发生了很大的变化。
局部路径
对一个普通的IP包而言，在一个自治系统内，每个路由器都必须能识别他的目的地地址，否则就无法转发。而由于目的地地址可能是全局中的任何网络，因而每个路由器必须建立和维护一个庞大的目的地路由表（其表项数为整个自治系统内的网络数，其实自治系统的机制也是为了解决路由表过大的问题）。除了维护代价之外，路由表太大造成的问题是：为了找出一个IP包的下一转发站，必须进行的平均匹配操作次数也随着增大。这样就加大了路由器的负担，也造成了更长的转发延时。
然而对MPLS的标记转发而言，标记却是局部的。MPLS的路径其实是由一连串的局部标记组成的。每一个标记只负责局部的路径转发工作。这样，就造成了一种可能：许多总体不同，但局部相同的路径在局部可以合并，即：在局部他们拥有相同的标记。例如，假设图2存在着两条路径分别为：D-E-B-C-D和F-E-B-C-A，则在LSR B上，这两条路径的转发状态表可以是一致的。 局部路径的合并能大大的减小转发状态表的规模，同时也能减少转发时的匹配操作次数。
标记值
仔细考虑标记的意义发现，标记值其实是用来表示2个路由器之间约定的连接及其连接特性的。如图3所示，标记值50存在于上游路由器的出端口，下游路由器的入端口中。这样，标记值50表示的是这2个路由器之间的一个连接。
理论上，表示这个连接的可以是任何数只要不与其他连接混淆。然而实际上，标记值可被进一步用来表示这个连接的物理属性。例如，在光纤网络中，标记值常用来表示这个连接的波长、频率等。
与传统IP网络的关系
值得注意的是，MPLS并没有取代IP协议。相反，MPLS还依赖于IP协议在MPLS路径建立之前的信令过程必须运行于IP协议之上。MPLS也与目前的IP网络相容，即2个协议可以互不干扰地在一起工作。此外，在某些场合，仅需改变软件就可以使目前的路由器变成MPLS标记交换路由器（LSR），这无疑可以大大地节省投资。
四、结束语
MPLS在传统的IP网络基础上，不但提高了包转发速度，而且还使传统的IP网络具有了QoS和流量工程的能力。MPLS能够满足现代网络的要求。目前，影响MPLS进入大规模应用的主要问题是扩展性问题。
MPLS主要是通过将第2层、第3层IP地址及QoS等信息映射成一个简单的标记来实现上述功能的。标记的局部性使得路径在局部合并成为可能，这样大大地减少了转发状态表的规模。MPLS与传统的IP网络的兼容性为其进入实际部署提供了可靠的保障。
责编：豆豆技术应用