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2022-08-08
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1. 解释 MPLS 是如何实现分组交换？分析 MPLS 的优点与开销？
多协议标签交换 MPLS（Multiprotocol Label Switching）是一种 IP（Internet
Protocol）骨干网技术。MPLS 在无连接的 IP 网络上引入面向连接的标签交换概
念，将第三层路由技术和第二层交换技术相结合，充分发挥了 IP 路由的灵活性
和二层交换的简捷性。MPLS 并不是一种业务或者应用，它实际上是一种隧道技
术。这种技术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。
基本概念：
在 MPLS 基本转发过程中涉及的相关概念如下：
标签操作类型包括标签压入（Push）、标签交换（Swap）和标签弹出（Pop），它
们是标签转发的基本动作：
（1）Push：当 IP 报文进入 MPLS 域时，MPLS 边界设备在报文二层首部和 IP 首
部之间插入一个新标签；或者 MPLS 中间设备根据需要，在标签栈顶增加一个新
的标签（即标签嵌套封装）。
（2）Swap：当报文在 MPLS 域内转发时，根据标签转发表，用下一跳分配的标签，
替换 MPLS 报文的栈顶标签。
（3）Pop：当报文离开 MPLS 域时，将 MPLS 报文的标签剥掉。
在最后一跳节点，标签已经没有使用价值。这种情况下，可以利用倒数第二跳弹
出特性 PHP（Penultimate Hop Popping），在倒数第二跳节点处将标签弹出，减
少最后一跳的负担。最后一跳节点直接进行 IP 转发或者下一层标签转发。
默认情况下，设备支持 PHP 特性，支持 PHP 的 Egress 节点分配给倒数第二跳节
点的标签值为 3。
工作过程：
1）在各个 MPLS 使能的路由器建立路由表和标签映射表。
2）入节点接收分组，给分组加上标签，形成 MPLS 标签分组，转发到中间节点。
3）中间节点根据分组上的标签以及标签转发表进行转发，不对标签分组进行任
何第三层处理。
4）出节点去掉分组中的标签，继续进行后面的转发。
优点：
1. 服务质量，MPLS 常用的一个好处是能够为流量分配 QoS 功能。由于 MPLS 与
标签系统配合使用，因此客户可以确定与这些标签相关的优先级。
2. 资源利用率高，由于在网内使用标签交换，用户各个点的局域网可以使用重
复的 IP 地址，提高了 IP 资源利用率。
3. 网络速度，网络速度稳定可靠由于使用标签交换，缩短了每一跳过程中地址
搜索的时间，减少了数据在网络传输中的时间，提高了网络速度。
4. 可扩展性，组网灵活，可拓展性强由于 MPLS 使用的是 ANY TO ANY 的连接，
提高了网络的灵活性和可扩展性。灵活性方面，可以制订特殊的控制策略，
满足不同用户的特殊需求，实现增值业务。
5. 安全性高，采用 MPLS 作为通道机制实现透明报文传输，MPLS 的 LSP 具有与
帧中继和 ATM VCC(Virtual Channel Connection，虚通道连接)类似的高可
靠安全性。
6. 更低的花费,成本低 baiMPLS 简化了 ATM 与 IP 的集成技术，使 L2 和 L3 技术
有效地结合起来，降低了成本。
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