在20世纪90年代中期，大型通信网络的特征是语音通信（电话）比数据通信（因特网）高得多。目前，电信提供商仍在为两种传输类型运行单独的网络，这种网络非常昂贵，但也无法确保全面的服务质量。

高质量，面向连接的通信网络与无连接数据网络形成对比，后者缺乏必要的带宽。ATM协议（异步传输模式）的引入在很大程度上通过允许语音和数据通过共享基础设施传输来解决这个问题。但MPLS多协议标签交换确实在20世纪90年代后期提供有效利用可用带宽的解决方案。

为了实现这一目标，MPLS最终解除了过载的路由系统：不是像以前那样定义各个中间站的数据包，而是提供预定义包的路径的可能性。输入点（入口路由器）到起点（出口路由器）。中继点（标签交换路由器）通过评估包含适当路由和服务信息的标签来识别这些路径，并分配给相应的数据包。使用备份层（第2层）上方的适当硬件（例如，交换机）进行评估，而忽略交换层（第3层）上的耗时路由。

MPLS多协议标签交换如何工作？

在IP网络中使用MPLS需要由具有MPLS功能的路由器组成的逻辑和物理基础设施。标记过程主要在自治系统（AS）内运行 – 自治系统是不同IP网络的集合，它们作为一个单元进行管理，并通过至少一个通用内部网关协议（IGP）连接。此类系统的管理员通常是互联网提供商，大学或国际公司。

在构建各个路径之前，正在使用的IGP需要确保自治系统的所有路由器可以相互连接。然后定义路径的角点，也称为标签交换路径（LSP）。然后，LSP的激活是手动，半自动或全自动：

手动配置：LSP运行的每条注释都需要单独配置，这种方法对大型网络无效。

半自动配置：只需要手动配置一些中间站（例如前三跳），其余的LSP从内部网关协议接收信息。

全自动配置：内部网关协议假定全自动版本中路径的完整确定; 但是，没有实现路径优化。

MPLS多协议标签交换头的结构

MPLS通过所谓的MPLS标签栈条目扩展普通IP报头，也称为MPLS shim报头。此条目非常短，长度为4个字节（32位），因此可以快速处理。

MPLS多协议标签交换的作用

在20世纪90年代，MPLS帮助提供商快速发展和增长其网络。但是，新一代带有集成网络处理器的高性能路由器已经将数据传输的初始速度优势推向了后台。但是，作为一种可以保证服务质量的程序，许多服务提供商现在仍然使用MPLS。另一个重要的应用领域是虚拟专用网络（VPN） – 使用公共网络基础设施（如互联网）作为传输介质的自包含虚拟通信网络。通过这种方式，设备可以在网络中合并而无需彼此物理连接。

MPLS VPN的优点

低运营成本：运营MPLS网络是提供商的任务，如IP配置和路由。客户从完成的基础架构中获利，并节省了建立自己的网络所带来的大量工作。

一流的性能：预定义的数据路径可确保非常快的传输速率，仅受小波动的影响。提供商和客户之间满足服务水平协议（SLA），保证所需的带宽和快速协助解决问题。

高度灵活性：基于多协议标签交换的VPN为互联网提供商提供了大量的资源分配余地，这也为客户带来了回报。这样，可以就非常具体的性能包达成一致，并且可以随时轻松扩展网络。

选择优先服务：由于MPLS基础设施，提供商可以提供各种服务质量的服务。