IP网络MPLS基本原理及优势

8．5．2　基于IP网络的MPLS基本原理和优势

MPLS是基于标签的IP路由选择方法。这些标签可以被用来代表逐跳式或者显式路由，并指明服务质量（QoS）、虚拟专网以及影响一种特定类型的流量（或一个特殊用户的流量）在网络上的传输方式等各类信息。MPLS采用简化了的技术，来完成第三层和第二层的转换。它可以提供每个IP数据包一个标签，将之与IP数据包封装于新的MPLS数据包，由此决定IP数据包的传输路径以及优先顺序。而与MPLS兼容的路由器会在将IP数据包按相应路径转发之前仅读取该MPLS数据包的包头标签，无须再去读取每个IP数据包中的IP地址位等信息，因此数据包的交换转发速度大大加快。

目前的路由协议都是在一个指定源和目的地之间选择最短路径，而不考虑该路径的带宽、载荷等链路状态，对于缺乏安全保障的链路也没有一种显式方法来绕过它。利用显式路由选择，就可以灵活选择一条低延迟、安全的路径来传输数据。

MPLS协议实现了第三层的路由到第二层的交换的转换。MPLS可以使用各种第二层协议。MPLS工作组到目前为止已经把在帧中继、ATM和PPP链路以及IEEE802．3局域网上使用的标签实现了标准化。MPLS在帧中继和ATM上运行的一个好处是它为这些面向连接的技术带来了IP的任意连通性。目前MPLS的主要发展方向是在ATM方面。这主要是因为ATM具有很强的流量管理功能，能提供QoS方面的服务，ATM和MPLS技术的结合能充分发挥在流量管理和QoS方面的作用。标签是用于转发数据包的报头，报头的格式则取决于网络特性。在路由器网络中，标签是单独的32位报头；在ATM中，标签置于虚电路标识符/虚通道标识符（VCI/VPI）信元报头中。对于MPLS可扩展性非常关键的一点是标签只在通信的两个设备之间有意义。在网络核心，路由器/交换机只解读标签并不去解析IP数据包。

IP包进入网络核心时，边界路由器给它分配一个标签。自此，MPLS设备就会自始至终地查看这些标签信息，将这些有标签的包交换至其目的地。由于路由处理减少，网络的等待时间也就随之缩短，而可伸缩性却有所增加。MPLS数据包的服务质量类型可以由MPLS边界路由器根据IP包的各种参数来确定，如IP的源地址、目的地址、端口号、TOS值等参数。

对于到达同一目的地的IP包，可根据其TOS值的要求来建立不同的转发路径，以达到其对传输质量的要求。同时，通过对特殊路由的管理，还能有效地解决网络中的负载均衡和拥塞问题。当网络中出现拥塞时，MPLS可实时建立新的转发路由来分散流量以缓解网络拥塞。

MPLS VPN的优点是能够利用公用骨干网络强大的传输能力，降低企业内部网络/Internet的建设成本，极大地提高用户网络运营和管理的灵活性，同时能够满足用户对信息传输的安全性、实时性、宽频带和方便性的需要。

在基于IP的网络中，MPLS具有很多优点：

（1）降低了成本

MPLS简化了ATM与IP的集成技术，使L2和L3技术有效地结合起来，降低了成本，保护了用户的前期投资。

（2）提高了资源利用率

由于在网内使用标签交换，用户各个点的局域网可以使用重复的IP地址，提高了IP资源的利用率。

（3）提高了网络速度

由于使用标签交换，缩短了每一跳过程中地址搜索的时间，减少了数据在网络传输中的时间，提高了网络速度。(www.xing528.com)

（4）提高了灵活性和可扩展性

由于MPLS使用的是Any To Any的连接，提高了网络的灵活性和可扩展性。灵活性包括：可以制订特殊的控制策略，满足不同用户的特殊需求，实现增值业务。可扩展性包括：一方面网络中可以容纳的VPN数目更大；另一方面，在同一VPN中的用户很容易扩充。

（5）方便用户

MPLS技术将被更广泛地应用在各个运营商的网络当中，这将对企业用户建立全球的VPN带来极大的便利。

（6）安全性高

采用MPLS作为通道机制实现透明报文传输，MPLS的LSP具有与帧中继和ATM VCC（Virtual Channel Connection，虚通道连接）类似的高可靠安全性。

（7）业务综合能力强

网络能够提供数据、语音、视频相融合的能力。

（8）MPLS的QoS保证

用户可以根据自己不同的业务需求，通过在CE侧的配置，来赋予不同的QoS等级。通过这种QoS技术，既保证了网络的服务质量，又降低了用户的费用。

环球电讯的IP网络“全球系统”已具备100％多协议标签交换（MPLS）功能，并可跨越多个自治域。环球电讯因此成为首家提供新型全球IP无缝业务的国际互联网服务提供商，可以在Sonet网络上以OC－192提供MPLS业务。

（9）适用于较大的企事业单位

适用于具有以下明显特征的企业：高效运作、商务活动频繁、数据通信量大、对网络依靠程度高、有较多分支机构，如网络公司、IT公司、金融业、贸易行业、新闻机构等。企业网的节点数较多，通常将达到几十个以上。而像城域网这样的网络环境，业务类型多样、业务流向流量不确定，特别适合使用MPLS。