讲解MPLS协议栈结构的基本知识

讲解MPLS协议栈结构的基本知识

对于多协议标签交换MPLS的优点我们在这里不过多介绍了。这次主要介绍一下MPLS协议栈结构。那么首先还是让我们从多协议标签的概念入手，然后对它的标签结构和协议栈结构进行讲解。

多协议标签交换MPLS）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。MPLS 独立于第二和第三层协议，诸如 ATM 和 IP。它提供了一种方式，将 IP 地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。它是现有路由和交换协议的接口，如 IP、ATM、帧中继、资源预留协议RSVP）、开放最短路径优先OSRF）等等。

在 MPLS 中，数据传输发生在标签交换路径LSP）上。LSP 是每一个沿着从源端到终端的路径上的结点的标签序列。现今使用着一些标签分发协议，如标签分发协议LDP）、RSVP 或者建于路由协议之上的一些协议，如边界网关协议BGP）及 OSPF。因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被硬件用来在两个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能。

MPLS 主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量QoS）管理以及流量工程，同时也为下一代 IP 中枢网络解决宽带管理及服务请求等问题。

在这部分，我们主要关注通用 MPLS 框架。有关 LDP、CR-LDP 和 RSVP-TE 的具体内容可以参考个别文件。

MPLS协议栈结构

MPLS 标签结构：

20	23	24	32 bit
Label	Exp	S	TTL

Label ― Label 值传送标签实际值。当接收到一个标签数据包时，可以查出栈顶部的标签值，并且系统知道：A、数据包将被转发的下一跳；B、在转发之前标签栈上可能执行的操作，如返回到标签进栈顶入口同时将一个标签压出栈；或返回到标签进栈顶入口然后将一个或多个标签推进栈。

Exp ― 试用。预留以备试用。

S ― 栈底。标签栈中最后进入的标签位置，该值为0，提供所有其它标签入栈。

TTL ― 生存期字段Time to Live），用来对生存期值进行编码。

MPLS 结构协议组包括：

MPLS：相关信令协议，如 OSPF、BGP、ATM PNNI等。

LDP：标签分发协议Label Distribution Protocol）

CR-LDP：基于路由受限标签分发协议Constraint-Based LDP）

RSVP-TE：基于流量工程扩展的资源预留协议resource Reservation Protocol – Traffic Engineering）

下面图形描述了 MPLS协议栈结构：

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MPLS协议栈结构