20世纪90年代中期,随着IP技术的术的快速发展,互联网数据大量增加。然而,由于硬件技术的限制,基于最长匹配算法的知识产权技术必须使用软件找到路由,转发性能低,因此知识产权技术的转发性能成为当时限制网络发展的瓶颈。
ATM(AsynchronousTransfer)以适应网络的发展。
技术应运而生。ATM采用定长标签,只需维护比路由表小得多的标签表,就可以提供比IP路由方式高得多的转发性能。但是ATM协议比较复杂,ATM网络部署成本高,使得ATM技术难以普及。
传统IP技术简单,部署成本低。如何结合IP和ATM的优势成为当时的热门话题。多协议标签交换技术MPLS就是在这种背景下产生的。
MPLS最初是为了提高路由器的传输速度而提出的。与传统的IP路由方式相比,在数据传输过程中,只需在网络边缘分析IP报纸,无需在所有跳跃中分析IP报纸,节省了处理时间。
伴随着ASIC(ApplicationSpecificIntegrated)的特殊集成电路。
随着Circuit技术的发展,路由搜索速度不再是阻碍网络发展的瓶颈。这使得MPLS在提高转发速度方面不再具有明显的优势。然而,MPLS支持多层标签和转发平面连接的特性,使其在VPN(Virtual)。
广泛应用于PrivateNetwork、流量工程、QoS(QualityofService)等领域。
简单地说,以前芯片技术不够发达,IP转发效率不高,ATM效率高,但是设备昂贵,结合起来,就会产生MPLS。接着ASIC的出现,IP转发效率提高了,MPLS的优点并不十分明显,但是在MPLS方面却有很好的特点,因此MPLS仍然可以在现网上使用。
基本的MPLS网络结构。
LSR:进行MPLS标签交换和信息转发的网络设备称为标签交换路由器LSR。
Router;区域内的LSR称为核心LSR。
LER:位于MPLS域的边缘,连接其他网络的LSR称为边缘路由器LER(LabelEdgeRouter)
MPLSdomain:由LSR组成的网络区域称为MPLS域。
LSP:IP报纸通过MPLS网络的路径称为标签交换路径LSP。
Path)。LSP是单向路径,与数据流方向一致。
基本原理。
当IP文件进入MPLS网络时,MPLS入口的LER分析IP文件的内容,并为这些IP文件添加适当的标签。所有MPLS网络中的LSR都是根据标签转发数据的。当IP文件离开MPLS网络时,标签从出口LER弹出。
LSP入口LER称为入口节点;LSP中间的LSR称为中间节点;LSP出口LER称为出口节点。一个LSP可以有0个、1个或多个中间节点,但只有一个入口节点和一个出口节点。
按照LSP的方向,如果MPLS报文从Ingress发送到Egress,那么Ingress就是Transit的上游节点,Transit就是Ingress的下游节点。同样,Transit也是Egress的上游节点,Egress也是Transit的下游节点。
系统结构。
控制平面:负责生成和维护路由信息和标签信息。
路由信息表RIB:由IP路由协议生成,用于选择路由。
LDP(LabelDistribution)标签分发协议。
Protocol):负责标签分配、标签转发信息表的建立、标签交换路径的建立和拆除。
LIB(LabelInformationBase):由标签分发协议生成,用于管理标签信息。
转发平面:数据平面(DataPlane)负责普通IP文件的转发和MPLS标签文件的转发。
FIB(ForwardingInformationBase):从RIB中提取必要的路由信息生成,负责普通IP报文的转发。
LFIB标签转发信息表(LabelForwardingInformation)
Base):简称标签转发表,由标签分发协议在LSR上建立LFIB,负责转发带有MPLS标签的消息。