MPLS：IP和ATM融合模型

  為了解決目前以Internet為主的IP主干網(wǎng)絡(luò)所面臨的問題，由IETF提出了多協(xié)議標(biāo)記交換(MPLS)。MPLS能在主干網(wǎng)上大大提高IP的轉(zhuǎn)發(fā)性能，并提供業(yè)務(wù)分類(CoS)以及QoS保證。MPLS可以用在現(xiàn)有的相當(dāng)一部分主干ATM網(wǎng)上，在這些網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)高性能的IP業(yè)務(wù)。

  IETF提出的多協(xié)議標(biāo)記交換與標(biāo)記交換相似，它給數(shù)據(jù)包加上標(biāo)簽，通過定長短標(biāo)簽與轉(zhuǎn)發(fā)方向的映射關(guān)系來進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。與傳統(tǒng)IP轉(zhuǎn)發(fā)不同，MPLS不需要對(duì)數(shù)據(jù)包頭中的目的地址進(jìn)行最長匹配，只需用較為簡單的算法對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行匹配檢索，從而可以提高轉(zhuǎn)發(fā)效率，這種標(biāo)簽的匹配運(yùn)算也可以使用具有類似功能的交換硬件來完成，如ATM交換網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)MPLS用于ATM網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)高效的IP轉(zhuǎn)發(fā)，并不需要傳統(tǒng)IPoA的地址解析過程，它屬于IP和ATM融合的集成模型。

  MPLS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖

  MPLS是屬于第三層交換技術(shù)，在引入了基于標(biāo)記機(jī)制后，它把選路和轉(zhuǎn)發(fā)分開，由標(biāo)簽來規(guī)定一個(gè)分組通過網(wǎng)絡(luò)的路徑。MPLS網(wǎng)絡(luò)是由核心部分的標(biāo)簽交換路由器(LSR)、邊緣部分的標(biāo)簽邊緣路由器(LER)組成。LSR的作用可以看作是ATM交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器的結(jié)合，由控制單元和交換單元組成；LER的作用是分析IP包頭，用于決定相應(yīng)的傳送級(jí)別和標(biāo)簽變換路徑(LSP)。MPLS網(wǎng)絡(luò)如圖所示。

  LSR就是實(shí)現(xiàn)MPLS功能的ATM交換機(jī)，LER可以是具有MPLS功能的ATM交換機(jī)，也可以是具有MPLS功能的路由器。標(biāo)記交換的工作過程分三步進(jìn)行，一是由LDP(標(biāo)記分布協(xié)議)和傳統(tǒng)路由協(xié)議(OSPF等)一起，在LSR中建立路由表和標(biāo)記映射表。二是LER接收IP包，完成第三層功能，并給IP包加上標(biāo)記；在MPLS出口的LER上，將分組中的標(biāo)記去掉后繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。三是LSR對(duì)分組不再進(jìn)行任何第三層處理，只是依據(jù)分組上的標(biāo)記通過交換單元對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。