MPLS概述

什么是MPLS

MPLS，全稱多協議標簽交換，是一種基于標簽的轉發機制，它可以將不同網絡層協議的數據包統一封裝成MPLS數據包，并在網絡中進行高效轉發。MPLS不僅實現了路由與交換的結合，還提供了靈活的流量工程能力，使得網絡資源的利用更加高效。

MPLS的作用和優勢

MPLS的主要作用在于提高網絡的轉發效率和靈活性。通過標簽交換的方式，MPLS可以簡化數據包的轉發過程，降低轉發延遲。同時，MPLS還支持流量工程，可以根據網絡狀況和業務需求進行流量調度，優化網絡資源利用。此外，MPLS還具有較好的可擴展性和安全性，能夠滿足不斷變化的業務需求。

MPLS原理及工作機制

MPLS標簽的概念和作用

在MPLS網絡中，每個數據包都會被分配一個唯一的標簽。這個標簽包含了數據包轉發所需的所有信息，如入口標簽、出口標簽、下一跳地址等。當數據包進入MPLS網絡時，邊緣設備會為其添加標簽，并根據標簽進行轉發。在轉發過程中，中間設備只需根據標簽進行查找和轉發，無需再查看數據包的網絡層頭部信息，從而實現了快速轉發。

MPLS數據包轉發過程

MPLS數據包的轉發過程可以分為標簽分配、標簽交換和標簽移除三個階段。在標簽分配階段，邊緣設備會根據數據包的目的地址和轉發策略為其分配一個入口標簽。在標簽交換階段，中間設備會根據數據包的入口標簽查找轉發表，確定下一跳地址和出口標簽，并將數據包轉發給下一跳設備。在標簽移除階段，當數據包到達目的網絡時，邊緣設備會移除其標簽，并將其還原為原始數據包進行交付。

MPLS實現路由與交換的結合

MPLS通過將路由與交換功能相結合，實現了網絡轉發的高效性和靈活性。傳統的路由器在進行數據包轉發時，需要查看網絡層頭部信息并查找路由表。而MPLS則通過標簽交換的方式簡化了轉發過程，提高了轉發效率。同時，MPLS還支持基于標簽的流量工程，可以根據網絡狀況和業務需求進行流量調度和優化，使得網絡資源得到更加合理的利用。

MPLS網絡架構

MPLS網絡中的核心設備

MPLS網絡中的核心設備主要包括標簽交換路由器（LSR）和標簽邊緣路由器（LER）。LSR負責在MPLS網絡內部進行標簽交換和轉發數據包，而LER則負責將MPLS網絡與非MPLS網絡進行連接，實現數據包的封裝和解封裝。這些設備通過高速鏈路相連，形成一個高速、可靠、可擴展的網絡架構。

MPLS網絡中的邊緣設備

MPLS網絡中的邊緣設備主要包括入口LER和出口LER。入口LER負責接收來自非MPLS網絡的數據包，為其添加標簽并進行轉發。出口LER則負責接收來自MPLS網絡的數據包，移除其標簽并將其還原為原始數據包進行交付。這些邊緣設備通過與核心設備的協同工作，實現了MPLS網絡與非MPLS網絡的無縫連接和高效轉發。

MPLS應用場景

MPLS在企業網絡中的應用

在企業網絡中，MPLS可以用于構建高性能、高可靠性的骨干網。通過MPLS的流量工程能力，企業可以實現對網絡流量的精細控制和管理，優化網絡資源的利用。同時，MPLS還可以提供VPN服務，為企業不同部門或分支機構之間提供安全、隔離的網絡連接。

MPLS在服務提供商網絡中的應用

對于服務提供商而言，MPLS可以用于構建大規模、高可擴展性的城域網或骨干網。通過MPLS的標簽交換機制，服務提供商可以實現快速、靈活的業務部署和管理。此外，MPLS還支持多種業務類型和服務質量等級，可以滿足不同客戶的需求和提供差異化服務。

MPLS 技術在哪些平臺和設備上可用？

思科公司的2691、3640、3660、3725、3745、6400-NRP-1、6400-NRP-2SV、6400-NSP等路由器，以及搭載路由交換模塊（RSM）的Catalyst 5000、7200、7301、7400、7500、Catalyst 6500系列，還有搭載WS-SUP720-3B和WS-SUP720-3BXL的型號，千兆交換路由器（GSR）、路由處理器模塊（RPM）、通用寬帶路由器（UBR）7200、AS5350，以及IGX8400-URM的思科7600系列都支持多協議標記交換（MPLS）。

這些平臺可用于支持 Cisco 的標簽分發協議（TDP）以進行標簽傳輸。

您可以使用Software Advisor（僅限注冊用戶）工具來搜索標簽分發協議（LDP）、資源預留協議（RSVP）和邊界網關協議（BGP）的相關信息。該工具提供了各種Cisco IOS版本和在不同平臺上支持的功能集的詳細列表。

GRE 隧道的頭部大小是 24 字節。那么一個MPLS LSP隧道的總開銷是多少？

MPLS LSP隧道會攜帶一個或兩個標簽（每個標簽四個字節），例如，在執行鏈路保護快速重路由時。與GRE隧道不同，MPLS不會修改IP頭部，而是在采用隧道路徑的數據包上增加標簽堆疊。