MPLS的产生、工作原理、路由器和数据报文结构（mpls网络结构示意图）

MPLS的产生、工作原理、路由器和数据报文结构（mpls网络结构示意图）

MPLS的产生

在没有MPLS技术，路由器主要是根据报文中的目的IP地址去匹配路由表中的表项，当表项中存在多个去往同一目的路由选择子网掩码最长的那个（最长匹配原则），也就是最细路由

而通过掩码匹配需要通过软件实现，匹配时通过串行比较路由表，而不是并行导致性能较差。基于二层的转发优于三层的思路，MAC地址长度固定，可以用硬件实现。为了实现快转发，MPLS学习数据链路层的转发方式制定了固定长度的标签，协议后面贴上对应的标签也因此被称为多协议标签交换

MPLS（多协议标签交换），是基于LSP协议的2.5层技术。二层交换一般基于硬件，转发数据速度较快，而三层路由是基于软件的路由寻址，特别是大型网络，效率相对较低因此，将IP地址封装在LSP的标签中，以标签交换的方式，实现路由寻址，加快数据转发速度并且，MPLS网络以VRF（虚拟路由转发）实例的方式，实现VPN网络，每一个VRF实例就是一个VPN。RD(路由识别符)+IP地址在MPLS网络中是独一无二的，是VPN的唯一标识

MPLS层次结构

工作位于2~3层之间，也有称为2.5层

MPLS的工作原理

RTA通过路由表转发 （IP网络）RTB~RTD经过的就是LSP，而有标签的路由器叫做标签交换路由器 （MPLS网络）RTB收到RTA的报文，它就会去查标签交换表，然后发现这个数据需要打上标签转发给RTC，这个动作叫做PUSHRTC收到RTB的报文，它就会去查标签交换表，然后发现是给RTD的于是将原有的MPLS头更换一个，意味每跳一换，类似MAC转发或IBGP的next-hop。这个动作叫做swapRTD收到RTC的报文，发现邻居下一跳不是标签交换路由器，所以RTD做了弹出标签动作变成IP报文转发，这个动作叫做POP

MPLS路由器结构

控制平面形成路由表转发平面根据路由表转发数据MPLS路由器比一般的路由器多了LDP、LIB、LFIB

MPLS数据报文结构

Label 20位长度，用于标识TTL 8位长度，用于最大跳值，在没有其他防环方式情况下做好最终的防环机制Exp 3位长度，用于QOS控制，把MPLS报文分成8个等级进行控制S 1位长度，用于识别多个标签的情况

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