一、什么是MPLS

MPLS即多协议标签交换，是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术。这种技术属于第三代网络架构，是新一代的IP高速骨干网络交换标准，由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）所提出，由Cisco、ASCEND、3Com等网络设备大厂所主导。

MPLS是集成式的IP Over ATM技术，即在Frame Relay及ATM Switch上结合路由功能，数据包通过虚拟电路来传送，只须在OSI第二层（数据链结层）执行硬件式交换（取代第三层（网络层）软件式routing），它整合了IP选径与第二层标记交换为单一的系统，因此可以解决Internet路由的问题，使数据包传送的延迟时间减短，增加网络传输的速度，更适合多媒体讯息的传送。

二、MPLS的技术特点

MPLS具有以下技术特点：

流量工程：传统IP网络一旦为一个IP包选择了一条路径，无论这条链路是否拥塞，IP包都会沿此路径传送，这样有可能造成网络中某处资源过度利用，而另外一些地方网络资源闲置不用。MPLS可以控制IP包在网络中所走的路径，从而避免IP包在网络中的盲目行为，避免业务流向已经拥塞的节点，实现网络资源的合理利用。

负载均衡：MPLS可以同时使用多条LSP来承载同一个用户的IP业务流，合理地将用户业务流分摊在这些LSP之间。

路径备用：可同时配置两条LSP，一条处于激活状态，另一条处于备用状态。一旦主LSP出现故障，业务立刻导向备用的LSP。直到主LSP从故障中恢复，业务再从备用LSP切回到主LSP。

故障恢复：当一条已建立的LSP在某一点出现故障时，故障点的MPLS会向上游发送Notification消息，通知上游LER重建一条LSP来替代故障LSP；收到消息的上游LER会重新发出Request消息建立另外一条LSP来保证用户业务的连续性。

路径优先级及碰撞处理：在网络资源匮乏的时候，应保证优先级高的业务优先使用网络资源。MPLS可通过设置LSP的建立优先级和保持优先级来实现。每条LSP有n个建立优先级和n1个保持优先级。优先级高的LSP先建立，并且如果某条LSP建立时，网络资源匮乏，而它的建立优先级又高于另外一条已经建立的LSP的保持优先级，那么它可以将已经建立的那条LSP断开，让出网络资源供它使用。

三、什么是MPLS网络

MPLS网络是由标记交换路由器（LSR）和标记边缘路由器（LER）组成的。这两种设备都通过标记分发协议给标准路由协议生成的路由表赋予标记信息并发布出去，负责为网络流添加/删除标记的是标记边缘路由器。

MPLS网络的基本组成单元是标签交换路由器（LSR）。MPLS位于TCP/IP协议栈中的链路层和网络层之间，以标签交换替代IP转发，向IP层提供连接服务，同时又从链路层得到服务。

MPLS的核心技术可扩展到多种网络协议，包括IPv6、IPX、Appletalk、DECnet、CLNP等。它不仅支持多种高层协议与业务，而且在一定程度上可以保证信息传输的安全性。

此外，MPLS的运作原理是提供每个IP数据包一个标记，并由此决定数据包的路径以及优先级。它能够在一个无连接的网络中引入连接模式的特性，具有管理各种不同形式通信流的机制。

四、MPLS的用途

MPLS（多协议标签交换）是一种用于封装和传送网络流量的技术，它可以为每个数据包分配一个标签，并将数据包从源节点路由到目标节点。以下是MPLS的主要用途：

提高网络性能：MPLS可以优化网络流量，提供更好的控制和可靠性，并加快数据包的路由和传输，以便提高网络性能和响应时间。

分类网络流量：MPLS可以对网络流量进行分类，允许网络管理员更好地控制各种应用程序和服务的优先级和质量。

实现QoS控制和安全监控：MPLS可以实现更完善的QoS（服务质量）控制和安全监控，确保关键应用程序能够获得足够的带宽和优先级。

虚拟专用网络（VPN）：在企业网络中，MPLS可以用来实现虚拟专用网络（VPN），将不同部门的网络隔离开来，提高网络安全性和管理效率。

虚拟电路：在ISP网络中，MPLS可以用来实现虚拟电路，将不同用户的数据流隔离开来，提高网络的可靠性和服务质量。

数据中心互联：在数据中心网络中，MPLS可以用来实现数据中心互联，将不同数据中心的服务器连接起来，提高数据中心的可用性和灵活性。

无线网络：在无线网络中，MPLS技术可用于实现数据的有效传输和路由，例如在LTE网络中实现快速数据传输和优化。

MPLS在网络中建立一条虚拟的通道，将数据包从源地址传输到目的地址，同时保证数据包的传输顺序和可靠性.

五、MPLS的可拓展性

MPLS的可扩展性主要体现在以下几个方面：

网络资源共享：MPLS是第3层技术，可以轻松实现网络资源的共享，如带宽、路由和交换能力等。此外，所有客户数据都可以使用MPLS私下路由，从而简化了网络管理和维护。

自动配置和隧道设置：MPLS允许自动配置网络并设置隧道或标签交换路径，从而简化了网络的配置和管理。这种特性使得MPLS在网络规模较大或更复杂的网络的可扩展性方面具有优势。

协议无关性：MPLS可以承载多种类型的流量，如IP、TDM和ATM等，而无需考虑这些流量的具体类型。这意味着MPLS可以在一个统一的网络架构中支持多种应用和业务，提高了网络的灵活性和可扩展性。

可靠性：MPLS使用标签来转发数据包，可以确保数据包被正确地传递到目的地。此外，可以根据优先级分配网络流量，提高了网络的可靠性和服务质量。

带宽管理：MPLS允许多个流量通过网络，并且可以根据需要将带宽分配给不同的数据类型。这种带宽管理功能可以提高网络的利用率和可扩展性。

MPLS通过其独特的特性和功能，如网络资源共享、自动配置和隧道设置、协议无关性、可靠性和带宽管理等，提供了出色的可扩展性，使得网络能够随着业务的发展而不断扩展和优化。