HCIP---MPLS

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前言

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一.MPLS概述

    MPLS（Multiprotocol Label Switching，多协议标签交换）是一种基于标签的交换技术，可以在高速 IP 网络中实现数据转发、质量保证和虚拟专用网络（VPN）等功能。

二.标签交换

传统IP网络缺陷

1.查表效率低

    当路由器进行转发数据时，会先查询本地的路由表，当路由表中有多条到达某一网段的路由信息时，路由表将执行最长匹配原则(将所有路由信息遍历一次，最终掩码长度最长的一条路由信息)，因此效率低。

     路由器存在递归查找原则，例如，假设路由器需要将数据包发送到目标地址192.168.1.1，路由表中没有该地址的匹配项，但有一项下一跳地址为192.168.2.1的路由项。路由器会根据该路由项继续查找，将数据包转发到192.168.2.1的接口，并在下一跳路由器中继续进行递归查找，直到找到匹配项或无法继续递归查找。因此效率低。

     在整个包交换的过程中，需要查询路由表之后再查看ARP缓存表来完成转发过程，因此效率低。

标签交换概述

MPLS（Multiprotocol Label Switching）中的标签交换是基于一个可定向和可操控的标识符（标签）来实现数据包转发的一种技术。标签是一个短的固定长度的标识符，它被插入到每个数据包中，代表了一条特定的转发路径。MPLS交换机（也称为标签交换路由器）在接收到数据包时，根据标签将数据包转发到指定的下一跳路由器，而不是根据数据包中的的源和目的地址进行转发。

通过标签交换的方式，MPLS网络可以提供高效的数据传输和可靠的服务质量，使得网络运营商和企业用户能够更好地管理和控制网络传输。

 MPLS中标签转发原理：

1. 当一个数据包进入MPLS网络时，MPLS交换机会在二层和三层之间封装一个和路由条目存在映射关系的标签，并将该标签插入到以太网头部和IP头部之间                。

2. 标签的分配是基于数据包的目的地址，在MPLS网络中设定一条标签转发路径，用于将数据包转发到目的地址。

3. 当一个MPLS交换机接收到带有标签的数据包时，它会根据标签来决定如何转发该数据包。MPLS交换机会查找一个标签表（也称为标签信息表），该表记录了所有标签与其相应的标签链路接口。

4. 根据标签对应的标签链路接口，MPLS交换机将数据包转发到该链路接口的下一跳MPLS交换机。

5. 在数据包传输过程中，中间的MPLS交换机只需要根据标签来进行转发处理，而不需要重新解析IP地址。这样可以大大提高了数据包的传输速度和网络的效率。

6. 在MPLS网络中，标签是由源节点和目的节点约定的，并在MPLS网络中保持不变，直到数据包到达目的节点。

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总结