{"id":26406,"date":"2023-05-10T11:37:20","date_gmt":"2023-05-10T08:37:20","guid":{"rendered":"https:\/\/web-dev.iptp.net\/?p=26406"},"modified":"2025-12-22T10:55:19","modified_gmt":"2025-12-22T07:55:19","slug":"what-is-mpls-multiprotocol-label-switching","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.iptp.us\/zh_CN\/blog\/what-is-mpls-multiprotocol-label-switching\/","title":{"rendered":"\u4ec0\u4e48\u662f MPLS\uff08\u591a\u534f\u8bae\u6807\u7b7e\u4ea4\u6362\uff09\uff1f"},"content":{"rendered":"

在1990年代，MPLS<\/strong>（多协议标签交换）被创造出来以加速网络连接，至今它仍然是服务提供商、大型数据中心和企业网络的核心技术。本文深入探讨MPLS<\/strong>的基础知识：什么是MPLS？<\/strong>MPLS如何运作？它的优缺点是什么？以及MPLS如何帮助您的公司。<\/p>

解释 MPLS（多协议标签交换）<\/h2>

什么是MPLS？<\/strong>MPLS（多协议标签交换）是一种数据转发技术，用于加速和管理网络流量。与基于网络地址进行数据路由的其他协议不同，MPLS<\/strong>使用标签路径进行流量路由，从而在私有广域网（WAN）中进行转发。MPLS<\/strong>网络提供安全性和灵活性，构建在一个私有且具有弹性的网络上，可以根据不同站点的需求进行扩展。MPLS<\/strong>提供比标准IP路由更好的传输性能和更高的服务质量（QoS），使其成为需要可靠且强大连接的企业的理想选择，尤其是对于像VoIP和视频会议这样的低延迟敏感应用。“多协议”能力意味着它能够传输各种数据类型，而不依赖于用于组织这些数据的特定协议，从而使其成为一个多功能的解决方案。<\/p>

\"mpls-transport\"<\/p>

MPLS支持在多个网络协议之间进行标签交换。<\/p>

“多协议标签交换”（Multiprotocol Label Switching<\/strong>）这个名称意味着它可以封装各种网络协议的数据包，如IP、ATM、帧中继（Frame Relay）、SONET和以太网。为了更好地理解MPLS<\/strong>，我们来看看数据是如何在互联网上传输的。通过互联网发送的数据以IP数据包的形式从路由器传输到预定的目的地。为了到达目的地，每个路由器都会进行IP查找（路由），以确定下一个跳点。下一个跳点是根据路由器的路由表来选择的。然后，路由器将数据包转发到下一个跳点，这个过程会持续进行，直到数据包到达目的地。<\/p>

\"mpls-ip-packet\"<\/p>

IP路由使用软件进行IP查找以确定下一个跳点，这会导致较低的转发性能。<\/p>

使用IP地址和路由表对于大多数互联网应用来说是有效的，但它可能导致较慢的流量转发。另一方面，多协议标签交换<\/strong>采用“标签交换”的方法来处理数据流。标签交换是指系统中的路由器创建一个预定的路径来控制网络流量，从而实现更快的转发。<\/p>

\"mpls-ip-packet-reduces\"<\/p>

MPLS通过交换标签而不是执行IP查找，减少了数据包转发所需的时间。<\/p>

当第一个设备执行路由查找时，它会发现最终目的地路由器以及从“此处”到“彼处”路由器的预定路径，而不是下一个跳点。利用这些信息，路由器会为流量分配一个“标签”。随后，其他路由器将使用该标签来转发流量，而不是进行额外的IP查找。数据包将使用标准的IP路由进行传输，标签将在最终目的地路由器处被移除。<\/p>

MPLS 是 OSI 模型的第 2 层还是第 3 层？<\/h3>

MPLS被称为2.5层协议，因为它位于OSI模型中的第2层（数据链路层）和第3层（网络层）之间。<\/p>

\"mpls-layer\"<\/p>

MPLS位于第2层和第3层之间，因此被认为是一个2.5层网络协议。<\/p>

虽然交换是第2层操作，而路由是第3层操作，MPLS使得互联网路由器能够像本地网络交换机一样工作，并可以创建端到端的路径，这些路径表现得像电路交换连接，但仍然传递第3层的IP数据包。MPLS在第2.5层使用标签，减少了第3层资源密集型的查找操作，并帮助创建适用于任何底层协议的转发表。<\/p>

MPLS 如何工作？<\/h2>

\"mpls-network\"<\/p>

MPLS通过向数据包添加标签，并根据标签上写入的信息将数据包从一个节点路由到下一个节点。<\/p>

在MPLS网络中，每个数据包都会被分配一个称为转发等效类（FEC）的类别标识。标签交换路径（LSP）指的是数据包可以选择的潜在网络路径。数据包被分配到的路径（LSP）是由其类别（FEC）决定的。所有具有相同FEC的数据包始终走相同的LSP。<\/p>

每个数据包会附加一个或多个标签，每个标签都有自己的MPLS头，这些头部会被放置在所有其他头部之上。每个数据包的标签提供了一系列的FEC（转发等效类）。路由器可以忽略数据包的IP头和其他头部，而是查看数据包的标签，将其发送到相应的LSP（标签交换路径）。<\/p>

位于网络边缘的MPLS路由器会在最终用户将流量发送到MPLS网络时，为数据包添加MPLS标签。
\nMPLS标签由四个部分组成：<\/p>

\"mpls-header\"<\/p>

MPLS头包含32位（4字节），由四个子部分组成：标签值、实验字段、栈底指示符和生存时间。<\/p>

前20位 – 标签值:<\/strong>
\n标签包含MPLS路由器需要的所有信息，以决定将数据包转发到哪里。<\/p>

接下来的3位 – 实验字段:<\/strong>
\n实验字段用于确定标记数据包的优先级和在服务质量（QoS）下的显式拥塞通知（ECN）。<\/p>

接下来的1位 – 栈底指示符:<\/strong>
\n栈底指示符通知数据包已到达MPLS网络路径的终点，后续没有更多标签需要处理。通常，这表示路由器是出口路由器（egress router）。<\/p>

8个最后位 – 生存时间（TTL）：<\/strong>
\n这表示数据包在被丢弃之前可以经过的最大跳数。<\/p>

MPLS 与 SD-WAN：MPLS 的优缺点<\/h2>

MPLS的优点和缺点<\/h3>

MPLS提供的最大优势是它能够支持和管理多种协议和传输媒介。它可以为各种协议创建LSP（标签交换路径），从IP、以太网、异步传输模式（ATM）到帧中继。
\nMPLS 的优点：<\/strong><\/p>