多协议标签交换 (MPLS)


多协议标签交换 (MPLS) 是一种路由技术,它通过基于短路径标签将数据从一个节点定向到下一个节点来提高网络流量的速度和控制。数据包不是使用冗长的网络地址进行路由,而是通过标识节点之间虚拟路径(而不是端点)的路径标签进行路由。MPLS 通过避免在每个节点的路由表中进行复杂的查找(如在传统路由算法中那样)来加快流量。

MPLS 是一种可扩展且与协议无关的路由技术。它与互联网协议 (IP)、以太网、帧中继和异步传输模式 (ATM) 配合使用。尽管出现了更新的技术,但由于其安全性、灵活性和流量工程等特性,它仍然具有相关性。

工作原理

MPLS 通过在 MPLS 头部添加 32 位标签来工作。32 位标签包含四个字段:

  • 20 位的标签值字段

  • 3 位的服务质量 (QoS) 流量类别字段

  • 1 位的栈底标志(值为 1 表示当前标签是栈中的最后一个标签)

  • 8 位的生存时间 (TTL) 字段

当 IP 数据包进入 MPLS 网络时,入口路由器(即标签边缘路由器 LER)会添加 32 位 MPLS 标签。LER 决定数据包将遵循的虚拟路径,称为标签交换路径 (LSP),直到到达其目的地。

沿着 LSP 的后续标签交换路由器 (LSR) 只根据 MPLS 标签转发数据包。它们不会查看 MPLS 标签之外的 IP 头。

当数据包到达出口路由器(也是 LER)时,MPLS 标签将被移除,原始 IP 数据包将被转发到最终目的地。该机制如下图所示:

更新于:2021年1月15日

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