多協定標籤交換

多協定標籤交換（英語：Multi-Protocol Label Switching，縮寫為MPLS）是一種電信網路上利用標籤引導資料傳輸的路由技術。佮傳統上利用網路位址來決定後一个節點，MPLS 使資料沿預定的路徑傳送，因此會當減少在路由器上所開的時間。_ 多協定 _ 意指 MPLS 支援真濟種網路協定，並且嘛支援真濟種網路第二層的協定。

伊的價值在於會使佇一个無連接的網路中引入連接模式的特性；其主要優點是減少了網路複雜性，相容現有各種的主流網路技術，會當降低網路成本，佇提供 IP 業務的時會當確保 QoS 佮安全性，有流量工程能力。此外，MPLS 會解決 VPN 擴充問題佮維護成本的問題。

MPLS 屬於第三代網路架構，是新一代的 IP 高速骨幹網路交換標準，由 IETF 所提出，由 Cisco、ASCEND、三 Com 等網路裝置大廠所主導。

採用 MPLS 的封包只須佇咧 OSI 第二層（資料鏈結層）執行硬體式交換（取代第三層（網路層）軟體式路由），伊整合了 IP 選徑佮第二層標記交換做孤一的系統，所以會當解決 Internet 路由的問題，使封包傳送的延遲時間減短，增加網路傳輸的速度，閣較適合多媒體訊息的傳送。所以，MPLS 上大技術特色為會當指定封包傳送的先後順序。MPLS 使用標記交換（Label Switching），網路由器只需要判別標記了後就會使進行轉送處理。

產生的背景

網際網路緊猛發展著 IP 的承載網仔提出有一種挑戰，比如路由問題、QoS 保障問題等等。網路的發展當咧闊節化、智慧化佮一體化的方向發展。未來的業務以突發性資料業務為主，ATM 嘿其顯得效率不足，傳輸佮交換成本較懸，而且 IP 閣顯得有能力無夠。各種 IP 佮 ATM 融合的技術如 LANE , IPOA , TAG SWITCH 等等干焦會當解決局部的問題。

發展歷史

一九九六年，Ipsilon 公司提出的一種專門咧 ATM 網路頂懸傳送 IP 分組的技術：IP Switching；Toshiba : cell switching router ;
一九九六年，Cisco : Tag Switching ; IBM : Aggregate Route-based IP Switching ;
一九九七年，IETF : MPLS ( Multiprotocol Label Switching )

工課原理

做一个無被標記的分組（IP 包、影格內底繼續 ATM 信元）到位 MPLS LER 時，入口 LER 根據輸入分組頭走揣路由表以確定通向目的地的標記交換路徑 LSP，走揣著的對應 LSP 的標記插入去分組頭內底，完成捀到捀 IP 位址佮 MPLS 標記的對映。

分組頭佮 label 的對映規則毋但考慮資料流目的地資訊，閣考慮矣有關係 QoS 的資訊；佇以後網路中的轉發，MPLS LSR 就干焦根據資料流所紮的標籤進行轉發。

技術特點

MPLS 簡化矣分組的轉發

是因為定長的短標籤定完全匹配，MPLS 易製造高速路由器。

MPLS 支援有效的顯式路由（explicit routing）

顯式路由在網路負擔節，保證 QoS 要求等方面夯重要的作用；傳統 IP 網路中，逐个分組頭攏紮顯式的由來講由來講；MPLS 只是佇咧 LSP 建立的時陣使用、，MPLS 顯式路由會當。

MPLS 因為實現流量的工程（Traffic Engineering）
MPLS 支援 QoS 選路

QoS 選路是講對特定的資料流，揤其他 QoS 要求來共伊選擇路由的方法。

對 IP 分組著轉發等價類的對映

MPLS 只需要佇其域的入口進行一改對 IP 分組著 FEC 的對映，予得 IP 分組著 FEC 的複雜轉換會當簡單來。

MPLS 支援多網路功能畫分

MPLS 引入著標記的粒度的概念，使其實會分層地共處理功能劃分予無仝款的網路單元，予近來使用者的網路邊仔節點承擔閣較濟工課；佮這个同時，核心網路是雖然可能地簡單。

MPLS 實現使用者無仝服務級別要求的單一轉發規範
MPLS 提高了網路擴充性

Ethernet over MPLS

綴乙太網路的不斷咧發展，乙太網路的效能、價數佮 ATM 佮其他的網路比起來，有誠大的優勢。純的乙太網路具有以下的不足：VLAN 空間的限制，無端點著端點的頻寬預留機制，無工程。

但是佇咧和 MPLS 結合了後，乙太網路搖身一變，變做面向連接的網路，有流量控制、有 QoS 保證、支援低延遲服務的網路。對而且 MPLS 乙太網路有受著電信運營商的看上目，予大規模的部署佇攏會網路內底，並且當咧向骨幹網路滲入。

MPLS 佇咧乙太網路內底的實現分做 L 二和 L 三兩種，層次結構如下：

術語解說

轉發等效類（Forwarding Equivalence Class , FEC）

是一系列具有某寡共性的資料流集合 ( 目的地仝款、使用的轉發路徑相仝、有仝款的服務等級的等 )，遮的資料佇咧轉斡的過程中去予 LSR 用仝款的方式來進行處理；

標記（Tag 抑是 Label）

簡短的、長度固定的、有本地意義的識別碼，用表示轉型等等的價數（FEC）。

邊仔標記交換路由器（LER：Label Edge Router）

根據 LSP 等因素予分組加標籤的路由器。

標記交換路由器（LSR：Label Switched Router）

有標記交換能力的路由器，伊是標記交換的基本構成單元。

資料流（stream）

綴仝一條路草、屬於仝一 FEC 的一組包被看做是一个資料流。

業務流（flow）

應用一个應用的資料流叫做業務流。

頂游（upstream）佮下游（downstream）

「頂游」和「水尾」是根據資料流的流向。

轉發資訊庫（FIB）

FIB 用佇咧放下仔一跳的相關資訊。

流分類

佇業務流進入 LSR 時代先愛起先進行分類，也就是將業務流劃分做無仝的 FEC。

標記交換的封裝

標記交換是一種支援多協定的技術，伊會當佇多種鏈路協定上執行。

流量工程（Traffic Engineering）

根據使用者資料業務量佮當前網路的狀態欲選擇資料傳輸路徑的過程，主要欲用來平衡網路中的負擔；

標籤分發協定（LDP：Label Distribution Protocol）

控制 LSR 之間交換標籤佮 FEC 結合訊息，協調 LSR 之間工作的一系列規程。主要功能：予 LSR 實現 FEC 佮標籤的結束，並且將這號縖結通知予相鄰的 LSR，使各 LSR 對收著的標籤結束達成共識。

標籤疊

MPLS 中分組會當紮真濟个標籤，遮的標籤佇分組中以「疊」的形式存在，對標籤疊著的操作按照「後進先出」的原則。決定按怎轉發分組的標籤始終是棧頂標籤。

重要應用

MPLS VPN 是一種基於 MPLS 技術的 IP-VPN，根據 PE（Provider Edge）裝置敢有參與 VPN 路閣處理較幼分做二層 VPN 佮三層 VPN。

參考文獻

《MPLS 闊頻網路互聯技術》石晶林人民郵電出版社
《加協定標記交換技術》馮徑人民郵電出版社