MPLS的帧结构

你知道吗？我们在网站上下载一部电影时，文件会被分成至少几百万个数据包从服务器传送到你的电脑。

虽然说这些数据包的目的地址都是一样的，但按照传统的路由方式，对于每一个数据包，路由器都需要查找一次路由表，决定从哪个接口转发，这样，一部电影就需要进行几百万次的路由，这种方式显然在浪费路由器的能力资源。

对于数据包的路由，我们可以采用另一种办法，就是只对第一个数据包进行路由选择，后面相同目的地的数据包都贴上相同的标签，按照第一次路由的结果进行转发，而这种方法就是MPLS。

MPLS（Multi-Protocol Label Switching）多协议标签交换，是一种用标签交换代替路由，实现数据包快速转发的技术体系，它的价值在于能够在一个无连接的网络中引入连接模式的特性。

标签交换提供了一种方式，在MPLS边缘的路由器（LER）将IP地址映射为简单的、具有固定长度的标签，将标签添加到二层和三层帧格式之间，在MPLS网络的内部标签交换路由器（LSR）使用标签快速交换代替路由。

MPLS技术最初就是为了提高路由器的转发效率而问世的，对于MPLS来说，到相同的目的地的数据包被分发相同的标签，走相同的路径，这样就在IP网中打通出一条虚拟的“隧道”，也就是将IP网从无连接变成了有连接的网络。有了“隧道”之后，在此基础上对数据转发路径的管理也就可以实现了。

IP数据包在进入MPLS网络中就被披上了另外一层外衣（标签），穿过整个MPLS网络时，每一个设备不再依靠IP地址路由，而是通过这个标签一步步到达出口，到了出口处脱下外衣，又还原原来的样子。

MPLS网络的组成如图1所示：

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FEC：转发等价类（Forwarding Equivalence Class）。如果入口路由器收到数据包目的IP相同，都是到达同一子网的，则这些数据包就属于同一类，叫做转发等价类，同一FEC的分组都会转发给同样的下一跳，下载电影所指的数百万个数据包就属于同一个转发等价类。

LSP：标签交换路径（Label Switched Path）。一个转发等价类在MPLS网络中经过的路径，也就是数据包走过的路径，一般称之为隧道（Tunnel）。

LER：标签边缘路由器（Label Edge Router）。数据包本来是遵循IP路由的规则的，到了MPLS的网络，就需要入乡随俗遵守标签交换的方式，那么数据包遇到的MPLS网络的第一个设备就要告诉他这些规则，最后一个设备也要将这些规则再解除，这第一个和最后一个设备就是LER。IP路由到标签交换的规则转换就要LER去完成，LER是位于MPLS域边缘连接IP网络的路由器，是IP和MPLS两个世界的分割点。LER连接MPLS域和非MPLS域，实现FEC划分，IP包进来为之分发标签，离去时为其剥去标签露出IP头。

LSR：标签交换路由器（Label switching Router）。MPLS区域内部的路由器，负责标签交换和标签分发。LSP上的每个节点已经为该FEC分配了标签，那MPLS网络内部的设备只管执行标签交换。LSR和IP路由器的功能一样，IP路由器看IP地址，LSR就看标签，根据标签还是IP转发本质没有多大区别，都是查表、转发。

MPLS的帧结构包括4部分，如图2所示：

Label标签值：20位，其中0～15位保留；

Cos：服务等级，和VLAN标签里的PRI作用相同，用来确定不同业务的优先级顺序；

S：表示此标签是否为栈底，MPLS标签也是可以层层嵌套的，后面MPLS VPN就是使用双层标签，该值是0表示是最后一层标签；

TTL：生存时间，与IP包里的作用相同。

以上就是MPLS的帧结构的介绍，

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