MPLS概述

什么是MPLS

MPLS，全稱(chēng)多協(xié)議標簽交換，是一種基于標簽的轉發(fā)機制，它可以將不同網(wǎng)絡(luò )層協(xié)議的數據包統一封裝成MPLS數據包，并在網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行高效轉發(fā)。MPLS不僅實(shí)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(wǎng)絡(luò )資源的利用更加高效。

MPLS的作用和優(yōu)勢

MPLS的主要作用在于提高網(wǎng)絡(luò )的轉發(fā)效率和靈活性。通過(guò)標簽交換的方式，MPLS可以簡(jiǎn)化數據包的轉發(fā)過(guò)程，降低轉發(fā)延遲。同時(shí)，MPLS還支持流量工程，可以根據網(wǎng)絡(luò )狀況和業(yè)務(wù)需求進(jìn)行流量調度，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )資源利用。此外，MPLS還具有較好的可擴展性和安全性，能夠滿(mǎn)足不斷變化的業(yè)務(wù)需求。

MPLS原理及工作機制

MPLS標簽的概念和作用

在MPLS網(wǎng)絡(luò )中，每個(gè)數據包都會(huì )被分配一個(gè)唯一的標簽。這個(gè)標簽包含了數據包轉發(fā)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(jìn)入MPLS網(wǎng)絡(luò )時(shí)，邊緣設備會(huì )為其添加標簽，并根據標簽進(jìn)行轉發(fā)。在轉發(fā)過(guò)程中，中間設備只需根據標簽進(jìn)行查找和轉發(fā)，無(wú)需再查看數據包的網(wǎng)絡(luò )層頭部信息，從而實(shí)現了快速轉發(fā)。

MPLS數據包轉發(fā)過(guò)程

MPLS數據包的轉發(fā)過(guò)程可以分為標簽分配、標簽交換和標簽移除三個(gè)階段。在標簽分配階段，邊緣設備會(huì )根據數據包的目的地址和轉發(fā)策略為其分配一個(gè)入口標簽。在標簽交換階段，中間設備會(huì )根據數據包的入口標簽查找轉發(fā)表，確定下一跳地址和出口標簽，并將數據包轉發(fā)給下一跳設備。在標簽移除階段，當數據包到達目的網(wǎng)絡(luò )時(shí)，邊緣設備會(huì )移除其標簽，并將其還原為原始數據包進(jìn)行交付。

MPLS實(shí)現路由與交換的結合

MPLS通過(guò)將路由與交換功能相結合，實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )轉發(fā)的高效性和靈活性。傳統的路由器在進(jìn)行數據包轉發(fā)時(shí)，需要查看網(wǎng)絡(luò )層頭部信息并查找路由表。而MPLS則通過(guò)標簽交換的方式簡(jiǎn)化了轉發(fā)過(guò)程，提高了轉發(fā)效率。同時(shí)，MPLS還支持基于標簽的流量工程，可以根據網(wǎng)絡(luò )狀況和業(yè)務(wù)需求進(jìn)行流量調度和優(yōu)化，使得網(wǎng)絡(luò )資源得到更加合理的利用。

MPLS網(wǎng)絡(luò )架構

MPLS網(wǎng)絡(luò )中的核心設備

MPLS網(wǎng)絡(luò )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(wǎng)絡(luò )內部進(jìn)行標簽交換和轉發(fā)數據包，而LER則負責將MPLS網(wǎng)絡(luò )與非MPLS網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接，實(shí)現數據包的封裝和解封裝。這些設備通過(guò)高速鏈路相連，形成一個(gè)高速、可靠、可擴展的網(wǎng)絡(luò )架構。

MPLS網(wǎng)絡(luò )中的邊緣設備

MPLS網(wǎng)絡(luò )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(lái)自非MPLS網(wǎng)絡(luò )的數據包，為其添加標簽并進(jìn)行轉發(fā)。出口LER則負責接收來(lái)自MPLS網(wǎng)絡(luò )的數據包，移除其標簽并將其還原為原始數據包進(jìn)行交付。這些邊緣設備通過(guò)與核心設備的協(xié)同工作，實(shí)現了MPLS網(wǎng)絡(luò )與非MPLS網(wǎng)絡(luò )的無(wú)縫連接和高效轉發(fā)。

MPLS應用場(chǎng)景

MPLS在企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中的應用

在企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中，MPLS可以用于構建高性能、高可靠性的骨干網(wǎng)。通過(guò)MPLS的流量工程能力，企業(yè)可以實(shí)現對網(wǎng)絡(luò )流量的精細控制和管理，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )資源的利用。同時(shí)，MPLS還可以提供VPN服務(wù)，為企業(yè)不同部門(mén)或分支機構之間提供安全、隔離的網(wǎng)絡(luò )連接。

MPLS在服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò )中的應用

對于服務(wù)提供商而言，MPLS可以用于構建大規模、高可擴展性的城域網(wǎng)或骨干網(wǎng)。通過(guò)MPLS的標簽交換機制，服務(wù)提供商可以實(shí)現快速、靈活的業(yè)務(wù)部署和管理。此外，MPLS還支持多種業(yè)務(wù)類(lèi)型和服務(wù)質(zhì)量等級，可以滿(mǎn)足不同客戶(hù)的需求和提供差異化服務(wù)。

MPLS 技術(shù)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(xié)議標記交換（MPLS）。

這些平臺可用于支持 Cisco 的標簽分發(fā)協(xié)議（TDP）以進(jìn)行標簽傳輸。

您可以使用Software Advisor（僅限注冊用戶(hù)）工具來(lái)搜索標簽分發(fā)協(xié)議（LDP）、資源預留協(xié)議（RSVP）和邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（BGP）的相關(guān)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(gè)MPLS LSP隧道的總開(kāi)銷(xiāo)是多少？

MPLS LSP隧道會(huì )攜帶一個(gè)或兩個(gè)標簽（每個(gè)標簽四個(gè)字節），例如，在執行鏈路保護快速重路由時(shí)。與GRE隧道不同，MPLS不會(huì )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。