赶紧收藏起来！一文详解MPLS基础和工作原理

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MPLS，或多协议标签交换，是一种在IP骨干网上利用标签进行数据报文高速转发的协议。相较于传统的IP路由方式，MPLS提供了类似于交换机转发的新网络交换方式。它将IP地址映射为简短、固定长度且仅具有本地意义的标签，通过标签交换替代IP查表，显著提高了转发效率。

很多人对MPLS在骨干网上的大规模应用产生疑问，特别是面对庞大的路由条目数量时，如何避免延迟问题。传统路由方式从头到尾遍历所有路由条目，直至找到匹配数据包目标地址的路由进行转发。但MPLS通过引入标签机制，实现高效的转发过程。

在MPLS技术中，数据包被赋予标签，同时产生标签转发表，这一机制类似于交换机的转发过程，极大地提高了效率。当路由器收到数据包时，依据标签而不是路由表进行转发，显著降低了延迟。

MPLS的报文封装在二层和三层报头之间，增加了MPLS标签，因此它常被称为2.5层技术。在MPLS网络中，路由器扮演着关键角色，包括标签边界路由器（LER）、标签交换路由器（LSR）、标签交换路径（LSP）以及转发等价类（FEC）。

LER分为入站LER和出站LER，分别负责IP报文的标签压入与弹出。LSR在MPLS网络中执行标签分配与转发功能。LSP是到达同一目的地址的报文在MPLS网络中的单向路径，而FEC则是一组具有相同转发处理方式的报文集合。

MPLS的体系结构由控制平面与转发平面组成，其中控制平面负责路由信息和标签信息的产生与维护。控制平面包括路由信息表（RIB）和标签分发协议（LDP），以及标签信息表（LIB）。转发平面包括转发信息表（FIB）和标签转发信息表（LFIB），负责普通IP报文与带MPLS标签报文的转发。

MPLS路由器处理报文的流程涉及FIB与LFIB的查找。当接收到普通IP报文时，查找FIB表进行普通IP转发；若接收到带标签的报文，则查找LFIB表，依据对应的出标签进行MPLS或普通IP的转发。