Internet在近些年中的爆炸性增長，為Internet服務提供商(ISP)提供了巨大的商業(yè)機會，同時也對其骨干網(wǎng)絡提出了更高的要求，人們希望IP網(wǎng)絡不僅能夠提供E-Mail、上網(wǎng)等服務，還能夠提供寬帶、實時性業(yè)務。ATM曾經(jīng)是被普遍看好的能夠提供多種業(yè)務的交換技術，但是由于實際的網(wǎng)絡中人們已經(jīng)普遍采用IP技術，純ATM網(wǎng)絡已經(jīng)不可能，現(xiàn)有ATM的使用也一般都是用來用來承載IP。如此人們就希望IP也能提供一些ATM一樣多種類型的服務。
MPLS（Multiprotocol Label Switch，多協(xié)議標簽交換）就是在這種背景下產(chǎn)生的一種技術，它吸收了ATM的VPI/VCI交換一些思想，無縫地集成了IP路由技術的靈活性和2層交換的簡捷性，在面向無連接的IP網(wǎng)絡中增加了MPLS這種面向連接的屬性。通過采用MPLS建立“虛連接”的方法，為IP網(wǎng)增加了一些管理和運營的手段。隨著網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，MPLS應用也逐步轉(zhuǎn)向MPLS流量工程和MPLS VPN等。在IP網(wǎng)中，MPLS流量工程技術成為一種主要的管理網(wǎng)絡流量、減少擁塞、一定程度上保證IP網(wǎng)絡的QoS的重要工具。在解決企業(yè)互連，提供各種新業(yè)務方面，MPLS VPN也越來越被運營商看好，成為在IP網(wǎng)絡運營商提供增值業(yè)務的重要手段。
MPLS 技術介紹
1）MPLS包頭結(jié)構，在協(xié)議棧中的位置
通常，MPLS包頭的結(jié)構如下圖所示，包含20比特的標簽，3個比特的EXP，現(xiàn)在通常用做CoS，1個比特的S，用于標識這個MPLS標簽是否是最低層的標簽，和8個比特的TTL-Time To Live。
MPLS包頭的位置界于二層和三層之間，俗稱2.5層。MPLS可以承載的報文通常是IP包（當然也可以改進直接承載以太包、ATM的AAL5包、甚至ATM信元等，這在MPLS VPN中有詳述）?？梢猿休dMPLS的二層協(xié)議可以是PPP、以太網(wǎng)、ATM和幀中繼等。對于PPP或以太網(wǎng)二層封裝，MPLS包頭結(jié)構如上圖所示，但是對于ATM或幀中繼，MPLS則直接采用分別采用VPI/VCI或DLCI做為轉(zhuǎn)發(fā)的標簽。具體結(jié)構如下圖所示：
MPLS可以看做是一種面向連接的技術。通過MPLS信令或手工配置的方法建立好MPLS標記交換連接(Label Switched Path，簡稱LSP）以后，在標記交換路徑的入口把需要通過這個標記交換路徑的報文打上MPLS標簽，中間路由器在收到MPLS報文以后直接根據(jù)MPLS報頭的標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)，而不用再通過IP報文頭的IP地址查找。在MPLS標記交換路徑的出口（或倒數(shù)第二跳），彈出MPLS包頭，還回原來的IP包（在VPN的時候可能是以太網(wǎng)報文或ATM報文等）。
2）MPLS信令
通常使用的建立MPLS標記交換路徑的信令有LDP/CR-LDP，RSVP-TE，BGP擴展等，其中LDP/CR-LDP和RSVP-TE是用來建立標簽連接通路，LDP的標簽分配模式有DoD（Downstream On Demand：下游按請求分配標簽模式）和Du（Downstream Unsolicited：下游未被請求標簽分配模式）兩種方式，LDP能夠建立到某個目的路由其或目的子網(wǎng)的LSP，起到建立虛連接的作用。
CR-LDP和RSVP-TE則能夠攜帶帶寬、部分明確路由、著色等約束參數(shù)，CR-LDP或RSVP-TE可以通過流量工程的約束路由計算建立滿足這些約束條件的LSP。其中LDP/CR-LDP是ITUT認可的MPLS信令標準，也是中國國標中認定的MPLS信令標準。
BGP協(xié)議的各種擴展則可以為MPLS VPN建立跨AS域的外層承載隧道、或者是VPN應用分配VPN的內(nèi)層標簽。
3 MPLS 應用介紹
3.1 應用之一： MPLS VPN
MPLS的一個重要應用是VPN。根據(jù)PE（Provider Edge）設備是否參與VPN路由又細分為二層VPN和三層VPN。 從整體來說MPLS VPN還是在發(fā)展和成型階段。 其中三層MPLS BGP VPN相對來說比較成熟，本文將做重點介紹，三層MPLS BGP VPN組網(wǎng)方案如下圖所示：
從圖示可以看出，三層MPLS BGP VPN組網(wǎng)方案包含下列組件：
PE：Provider Edge Router，骨干網(wǎng)邊緣路由器，存儲VRF（Virtual Routing Forwarding Instance），處理VPN-IPv4路由，是MPLS三層VPN的主要實現(xiàn)者。
CE：Custom Edge Router，用戶網(wǎng)邊緣路由器，分布用戶網(wǎng)絡路由。
P router： Provider Router，骨干網(wǎng)核心路由器，負責MPLS轉(zhuǎn)發(fā)。
VPN用戶站點（site）：是VPN中的一個孤立的IP網(wǎng)絡，一般來說，不通過骨干網(wǎng)不具有連通性，公司總部、分支機構都是site的具體例子。
MPLS BGP三層VPN適用于固定的Intranet/Extranet用戶，每個site代表了Intranet/Extranet中的總部、分支機構等。
MPLS BGP 三層VPN還可以為跨不同地域的、但是沒有自己的骨干網(wǎng)的運營上提供VPN互連，即提供“運營商的運營商”模式的VPN網(wǎng)絡互連業(yè)務。
3.1 應用之二： MPLS流量工程
由于現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡采用IGP/BGP路由協(xié)議，其中IGP協(xié)議通常采用的是OSPF，超大型核心骨干網(wǎng)也有采用ISIS的。IP路由協(xié)議具有協(xié)議簡單、面向無連接、在出現(xiàn)鏈路故障時路由重新收斂速度快的優(yōu)點。但是IP網(wǎng)絡原本考慮的只是網(wǎng)絡的互連，對網(wǎng)絡的QoS基本沒有考慮?，F(xiàn)在的IP網(wǎng)絡如果需要解決QoS的問題，可以采用MPLS流量工程技術實現(xiàn)流量的均衡調(diào)度以及QOS保障。
MPLS流量工程就是通過在網(wǎng)絡中建立一條、數(shù)條、甚至全連接的LSP、對網(wǎng)絡流量進行調(diào)度的方法實現(xiàn)網(wǎng)絡流量的均衡。通常在網(wǎng)絡中有一些鏈接可能負荷飽滿甚至超負荷，另外有一些鏈接卻流量較少，在建立進行流量旁路的LSP的時候，就需要繞開負荷較大的鏈路，而選擇負荷較小的鏈路。如此就可以有目的的把流量從負荷大的鏈路轉(zhuǎn)移到負荷較小的鏈路，從而達到平衡網(wǎng)絡流量的目的。
MPLS流量工程支持帶寬約束：對于有帶寬要求的LSP，支持MPLS的流量工程可以計算出一條滿足帶寬要求的LSP。
MPLS流量工程可以支持LSP的搶占：對于帶寬較大的LSP，或比較重要的用戶，我們可能希望它有較高的搶占優(yōu)先級，可以去搶占其它的LSP的資源。對于一些不是非常重要的LSP則可以被搶占。同樣，一些LSP在建立好了以后可能就不希望它被搶占?，F(xiàn)在的MPLS流量工程支持8個搶占優(yōu)先級和8個保持優(yōu)先級。
MPLS流量工程支持著色：每個鏈路可以含有一個或多個顏色，它可以被用來標識這個鏈路是否支持Voip業(yè)務，或者只支持盡力傳輸業(yè)務。也可以用來標識鏈路的地理位置，在建立LSP的時候保證在一個區(qū)域里的LSP不會繞出本區(qū)域。
4 MPLS 華為解決方案
華為公司可以提供全面的MPLS解決方案，通過升級華為網(wǎng)絡操作系統(tǒng)VRP，華為公司的NetEngine系列產(chǎn)品均可以開展提供MPLS VPN以及MPLS流量工程業(yè)務。隨著MPLS標準的不斷完善，華為公司將能夠跟蹤并提供最新的、全面的、滿足標準的MPLS解決方案。
