MPLS概述

什么是MPLS

MPLS，全称多协议标签交换，是一种基于标签的转发机制，它可以将不同网络层协议的数据包统一封装成MPLS数据包，并在网络中进行高效转发。MPLS不仅实现了路由与交换的结合，还提供了灵活的流量工程能力，使得网络资源的利用更加高效。

MPLS的作用和优势

MPLS的主要作用在于提高网络的转发效率和灵活性。通过标签交换的方式，MPLS可以简化数据包的转发过程，降低转发延迟。同时，MPLS还支持流量工程，可以根据网络状况和业务需求进行流量调度，优化网络资源利用。此外，MPLS还具有较好的可扩展性和安全性，能够满足不断变化的业务需求。

MPLS原理及工作机制

MPLS标签的概念和作用

在MPLS网络中，每个数据包都会被分配一个唯一的标签。这个标签包含了数据包转发所需的所有信息，如入口标签、出口标签、下一跳地址等。当数据包进入MPLS网络时，边缘设备会为其添加标签，并根据标签进行转发。在转发过程中，中间设备只需根据标签进行查找和转发，无需再查看数据包的网络层头部信息，从而实现了快速转发。

MPLS数据包转发过程

MPLS数据包的转发过程可以分为标签分配、标签交换和标签移除三个阶段。在标签分配阶段，边缘设备会根据数据包的目的地址和转发策略为其分配一个入口标签。在标签交换阶段，中间设备会根据数据包的入口标签查找转发表，确定下一跳地址和出口标签，并将数据包转发给下一跳设备。在标签移除阶段，当数据包到达目的网络时，边缘设备会移除其标签，并将其还原为原始数据包进行交付。

MPLS实现路由与交换的结合

MPLS通过将路由与交换功能相结合，实现了网络转发的高效性和灵活性。传统的路由器在进行数据包转发时，需要查看网络层头部信息并查找路由表。而MPLS则通过标签交换的方式简化了转发过程，提高了转发效率。同时，MPLS还支持基于标签的流量工程，可以根据网络状况和业务需求进行流量调度和优化，使得网络资源得到更加合理的利用。

MPLS网络架构

MPLS网络中的核心设备

MPLS网络中的核心设备主要包括标签交换路由器（LSR）和标签边缘路由器（LER）。LSR负责在MPLS网络内部进行标签交换和转发数据包，而LER则负责将MPLS网络与非MPLS网络进行连接，实现数据包的封装和解封装。这些设备通过高速链路相连，形成一个高速、可靠、可扩展的网络架构。

MPLS网络中的边缘设备

MPLS网络中的边缘设备主要包括入口LER和出口LER。入口LER负责接收来自非MPLS网络的数据包，为其添加标签并进行转发。出口LER则负责接收来自MPLS网络的数据包，移除其标签并将其还原为原始数据包进行交付。这些边缘设备通过与核心设备的协同工作，实现了MPLS网络与非MPLS网络的无缝连接和高效转发。

MPLS应用场景

MPLS在企业网络中的应用

在企业网络中，MPLS可以用于构建高性能、高可靠性的骨干网。通过MPLS的流量工程能力，企业可以实现对网络流量的精细控制和管理，优化网络资源的利用。同时，MPLS还可以提供VPN服务，为企业不同部门或分支机构之间提供安全、隔离的网络连接。

MPLS在服务提供商网络中的应用

对于服务提供商而言，MPLS可以用于构建大规模、高可扩展性的城域网或骨干网。通过MPLS的标签交换机制，服务提供商可以实现快速、灵活的业务部署和管理。此外，MPLS还支持多种业务类型和服务质量等级，可以满足不同客户的需求和提供差异化服务。

MPLS 技术在哪些平台和设备上可用？

思科公司的2691、3640、3660、3725、3745、6400-NRP-1、6400-NRP-2SV、6400-NSP等路由器，以及搭载路由交换模块（RSM）的Catalyst 5000、7200、7301、7400、7500、Catalyst 6500系列，还有搭载WS-SUP720-3B和WS-SUP720-3BXL的型号，千兆交换路由器（GSR）、路由处理器模块（RPM）、通用宽带路由器（UBR）7200、AS5350，以及IGX8400-URM的思科7600系列都支持多协议标记交换（MPLS）。

这些平台可用于支持 Cisco 的标签分发协议（TDP）以进行标签传输。

您可以使用Software Advisor（仅限注册用户）工具来搜索标签分发协议（LDP）、资源预留协议（RSVP）和边界网关协议（BGP）的相关信息。该工具提供了各种Cisco IOS版本和在不同平台上支持的功能集的详细列表。

GRE 隧道的头部大小是 24 字节。那么一个MPLS LSP隧道的总开销是多少？

MPLS LSP隧道会携带一个或两个标签（每个标签四个字节），例如，在执行链路保护快速重路由时。与GRE隧道不同，MPLS不会修改IP头部，而是在采用隧道路径的数据包上增加标签堆叠。