通信交換技術MPLS的網(wǎng)絡結構

通信交換技術MPLS（多協(xié)議標簽交換）的網(wǎng)絡結構是圍繞標簽交換路由器（LSR）構建的，這些路由器通過標簽分發(fā)協(xié)議（如LDP）交換標簽信息，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的快速轉(zhuǎn)發(fā)。MPLS網(wǎng)絡結構的主要組成部分和功能可以總結如下：

1. MPLS網(wǎng)絡基本單元

標簽交換路由器（LSR）：LSR是MPLS網(wǎng)絡的核心設備，它們負責根據(jù)數(shù)據(jù)包上的標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)決策。LSR分為邊緣LSR（LER）和核心LSR兩類。

2. 網(wǎng)絡區(qū)域劃分

MPLS域：由一系列運行MPLS協(xié)議的設備（LSR）組成的網(wǎng)絡區(qū)域稱為MPLS域。在這個域內(nèi)，數(shù)據(jù)包通過標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)。

邊緣路由器（LER）：位于MPLS域邊緣的LSR，負責將進入MPLS域的數(shù)據(jù)包打上標簽（壓入操作），以及將離開MPLS域的數(shù)據(jù)包去除標簽（彈出操作）。LER還負責連接MPLS域與其他網(wǎng)絡（如傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡）。

核心路由器（Core LSR）：位于MPLS域內(nèi)部的LSR，只負責根據(jù)標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)，不直接參與標簽的分配和去除。

3. 轉(zhuǎn)發(fā)路徑與標簽交換路徑（LSP）

轉(zhuǎn)發(fā)等價類（FEC）：MPLS將具有相同轉(zhuǎn)發(fā)特性的數(shù)據(jù)包歸為一類，稱為FEC。FEC內(nèi)的數(shù)據(jù)包在轉(zhuǎn)發(fā)過程中會被LSR以相同方式處理。

標簽交換路徑（LSP）：數(shù)據(jù)包在MPLS域內(nèi)穿越的路徑稱為LSP。LSP是單向的，且針對每個FEC預先建立。數(shù)據(jù)包在LSP上按照標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)，確?？焖偾覝蚀_的路由。

4. 標簽處理

標簽壓入（Push）：當數(shù)據(jù)包進入MPLS域時，LER會在其報頭中插入一個或多個標簽，以便后續(xù)LSR進行轉(zhuǎn)發(fā)。

標簽交換（Swap）：數(shù)據(jù)包在MPLS域內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)時，LSR會根據(jù)當前標簽查找轉(zhuǎn)發(fā)表，并用下一跳分配的標簽替換當前標簽。

標簽彈出（Pop）：當數(shù)據(jù)包即將離開MPLS域時，LER會移除其報頭中的標簽，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)到傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡或其他類型的網(wǎng)絡。

5. 控制平面與數(shù)據(jù)平面

控制平面：負責生成和維護路由信息以及標簽信息。這包括運行路由協(xié)議（如OSPF、IS-IS或BGP）以計算路由，以及運行標簽分發(fā)協(xié)議（如LDP）以分配標簽和建立LSP。

數(shù)據(jù)平面：負責實際的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)平面包含IP轉(zhuǎn)發(fā)信息表和標簽轉(zhuǎn)發(fā)信息表，LSR根據(jù)這些表項中的信息來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。

6. 功能與優(yōu)勢

提高轉(zhuǎn)發(fā)效率：通過標簽轉(zhuǎn)發(fā)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的IP路由查找，MPLS可以顯著提高數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡中的轉(zhuǎn)發(fā)效率。

支持QoS：MPLS允許網(wǎng)絡管理員為不同的數(shù)據(jù)流分配不同的優(yōu)先級和帶寬資源，從而支持QoS策略。

簡化網(wǎng)絡管理：MPLS整合了多種網(wǎng)絡協(xié)議和服務，簡化了網(wǎng)絡管理和運維工作。