1 导言

网络在今日已获得了惊人的翻开。在曩昔的二十多年中，传统的以IP包转发为根底的机制以其杰出的一同性、兼容性已树立了无可撼动的方位。IP交融了各种纷歧样的物理网络，并以极力传送，效劳不分等级的转发，确保了网络本钱的充沛运用。在带宽本钱严峻，首要以数据传输为基地的年代，这无疑是成功的。
　　
　　可是，在二十多年后的今日，不管是网络的根底下部构造通讯，仍是上部推进力花费需求，都已发作了很大的改动。从通讯技能的翻开看，如今的骨干网络抵达了每秒几十个吉比特的速度，带宽瓶颈已得到了很大的减轻，已有才调供给十分好的效劳；从客户视点看，用户对网络的需求已不只仅限于数据，而是进一步上升为语音、视频等的传送。用户对传送的牢靠性、时延、时延改动等传输质量有了更明晰的恳求；从网络效劳商的视点看，供给高层次的效劳，推出新的事务（如VPN等）以开发高层次用户的花费，也是开发新的赢利点的来历。悉数这些要素，都阐明传统的IP网络已不太习气年代的恳求，都推进了下一代网络的翻开。作为下一代网络，对以下技能的支撑是必不行少的［1］：
　　
　　(1)效劳水平（QoS）确保如，语音需求低的推延和小的时延改动，视频需求很高的带宽等。
　　
　　(2)流量工程（Traffic Engineering）才调 :从网络处理者的视点看，他老是要使网络本钱尽或许地被运用。因而，怎么使网络流量均衡地在网络中散布，而不是老是沿着传统的OSPF最短途径（简略构成网络有些拥塞，有些却运用短少），是下一代网络有必要要处理的疑问之一。
　　
　　(3)对虚拟私有网（VPN）的支撑 :VPN是正在鼓起的运用。VPN容许客户经过公共网络，构成一个私有局域网，而不受地域的绑缚。效劳供货商们确保这个私有网内传送的质量及传送的安全保密。
　　
　　支撑以上3种技能恳求一个网络是依据绑缚 (constrainbased)的，并且支撑断定路由（explicit route）。依据绑缚的特征使网络能够为一个联接保存带宽等本钱，然后确保传输质量。支撑断定路由意味着网络具有依照预先断定的途径树立真实的传输途径的才调。这确保了网络具有流量工程的才调。?
　　
　　2 MPLS介绍

MPLS（Multiprotocol　Label　Switching）是20世纪90年代末呈现的网络技能。称谓中的多协议是指该协议支撑多种协议的传送，符号沟通是指该体系的转发依托于符号。符号是一个长32b，其方位和值依托于详细的物理网络的纷歧样而纷歧样的值，如今，对符号的方位和值有3种纷歧样的规矩：
　　
　　(1)在ATM网络中，符号的值是ATM的VCI/VPI，其方位坐落IP包的第二层地址。
　　
　　(2)在帧中继中，值是DLCI，方位坐落IP包的第二层地址。
　　
　　(3)在最通常的景象中，符号的值未作规矩，其方位坐落IP包的第三层地址与第二层地址之间。如图1所示。

与传统的网络类似，MPLS体系也包含以下4个有些：
　　
　　(1)一个信息沟通机制用来供给网络本钱信息。传统IP网络运用IGP协议，让每个路由器播送自个的联接信息，来抵达彼此之间拓朴信息沟通的意图。MPLS拓宽了IGP协议，让其还带着比方最大联接带宽、最大可保存带宽、如今带宽保存率等信息。
　　
　　(2)一个途径挑选进程运用上述信息挑选一个满意用户数据流需求，一同契合流量工程需求的途径。这个进程能用一个依据绑缚的路由核算算法结束。
　　
　　(3)一个信令进程用来树立途径和保存该途径的本钱。
　　
　　(4)一个包转发机制用来转发数据包。
　　
　　上述4个进程中，第1个进程结束较简略。第2个进程与流量工程算法有关，依托于纷歧样的评估方针及算法。第3，第4进程是MPLS转发机制的首要结束有些。如今，用来做MPLS信令协议的首要有2个，即：本钱保存协议流量工程（RSVPTE）［1］，依据绑缚的符号分配协议（CRLDP）。两种协议的结束进程大体一样，细节上则有很多差异［2］，这儿不赘述。?
　　
　　3 符号的思维

3.1映射
　　
　　传统的IP转发机制需求对IP头标进行剖析，以断定意图地的网络地址。然后依据路由表找到对应的下一驿站网络地址，然后据此转发。符号转发只需依据转发状况表就能够找到去往下一站的端口，无需剖析。符号转发比照传统的IP转发要简略，可是却可结束更多的功用如QoS，流量工程等，这是啥要素呢？总结前面的介绍可看出，符号转发的思维正本是将包转发进程中所需的凌乱的信息（QoS，路由等）映射到一个简略的可安闲分配的符号中，即：(Layer2ID;Layer3ID;QoS)Lable
　　
　　MPLS运用该符号的简略性，结束转发的便当性；运用符号对QoS的映射，结束QoS才调；运用符号对第三层地址的映射，使符号能象IP地址那样，具有兼容各种纷歧样物理网的才调。此外，符号自身也可直接包含网络的第二层地址，如ATM VCP/VPI（这种状况下符号的转发速度可抵达第二层的转发速度）；符号也可直接具有物理含义等。总归，符号经过映射结束了简略性与凌乱性的联络。
　　
　　3.2作业的搬运
　　
　　与依据路由表的传统IP转发机制比照，用符号转发仅需剖析IP头标一次，因而包转发速度可得到跋涉。可是与传统的IP机制比，树立和维护途径的开支却大了很多。能够这么以为：MPLS正本是把一有些正常转发进程中所需求做的重复的作业，搬运到了途径的树立进程中。 这么做，关于需求一次传输很大都据的转发而言，是能够大大地跋涉功率的。但关于那些一次只需传输很少量据的传输而言，则是因小失大的。这种作业的搬运正本也是构成MPLS可拓宽性疑问的底子要素。?
　　
　　3.3有些途径
　　
　　对一个通常的IP包而言，在一个自治体系内，每个路由器都有必要能辨认他的意图地地址，不然就无法转发。而因为意图地地址或许是大局中的任何网络，因而每个路由器有必要树立和维护一个无量的意图地路由表（其表项数为悉数自治体系内的网络数，正本自治体系的机制也是为了处理路由表过大的疑问）。除了维护价值以外，路由表太大构成的疑问是：为了找出一个IP包的下一转发站，有必要进行的均匀匹配操作次数也跟着增大。这么就加大了路由器的担负，也构成了更长的转发延时。
　　
　　可是对MPLS的符号转发而言，符号却是有些的。MPLS的途径正本是由一连串的有些符号构成的。每一个符号只担任有些的途径转发作业。这么，就构成了一种或许：很多全体纷歧样，但有些一样的途径在有些能够兼并，即：在有些他们具有一样的符号。例如，假定图2存在着两条途径别离为：D-E-B-C-D和F-E-B-C-A，则在LSR B上，这两条途径的转发状况表可所以一同的。 ?有些途径的兼并能大大的减小转发状况表的计划，一同也能削减转发时的匹配操作次数。

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