多协议标签交换 (MPLS) 路由如何工作？

多协议标签交换 (MPLS)是一种流量路由机制，与传统的基于 IP 的路由机制相比，它具有显着的优势，MPLS 用于电信网络中，它塑造了节点之间的数据包传输。

在传统的基于 IP 的路由中，IP 数据报包由路由器分析，并根据源地址和目的地址由路由器处理和转发的数据包中包含（通过使用路由表进行数据包转发），该数据报遵循路径由OSPF、BGP、EGP等路由协议建立，完成定义的路由到达目的节点。

IP 地址是网络的标识和子网掩码，当数据包被路由器转发时，路由表用于确定转发机制，数据包通过注册了包含最短优化路径的路由的接口发送，直到目的地。如果在路由表中没有为数据包找到路由，则使用默认路由将数据包传输到目的地。

MPLS 于 1990 年底推出，它是一种更有效的路由机制，可替代传统的基于 IP 的路由方法。

描述：
在 MPLS 中，每个路由器都需要在授予自己的路由表之前通过检查数据包的目标地址来确定数据包的下一个路由器或下一个节点/希望（数据报需要传输的地方），这个过程很慢并且在以下方面退化实时应用中音视频传输等直播场景的时间消耗和性能。

借助传统分组交换网络中的 IP 路由，数据包确定自己希望通过网络的路由路径。这意味着数据报具有流向目的地的动态路径，既不是预先确定的，也不是可预测的。在电路交换电信网络中，在源和目的地之间建立了专用的电路路径，每个数据包都遵循这个预先确定的路由路径，通过多个交换中心到达目的地希望。发送者和接收者通过请求和确认已建立的电路开始通信。该电路可以承载数据和语音和视频流等网络流量，但这是可预测和预先确定的路由路径，但由于需要开发电路基础设施，成本极高且难以扩展到大型网络。

为了克服这些困难，引入了MPLS路由机制，通过在网络基础设施内部建立看似希望连接的动态路径，可以对动态网络路由路径进行更多控制。但是使用 MPLS 的动态路由是逻辑的而不是物理路径。

MPLS 是如何工作的？
MPLS路由机制适用于几乎所有类型的网络协议和传输通道，例如IP（互联网协议）、ATM（异步传输模式）、以太网。

数据报包通过路由器重定向，方法是通过通过电信网络中称为标签交换路径 (LSP) 的每个路由器为每个数据包分配标签。该标签与整个网络希望的预定路由相关联，当希望收到数据报时，它会动态地将标签分配给数据报包以通过它传递给其他即将到来的跃点。这意味着与分组交换网络相比，控制标签更高。

交换中使用的标签充当 MPLS 网络中的传输路径，由信令协议建立，这些补丁将语音和数据包引导到网络中的最终目的地。

让我们通过一个例子来理解它，当 pos 办公室将工作分配给邮递员以搜索、分类和查看每个包裹以了解其接收者的地址时，由于手动工作，这将使流程变慢，而不是如果它将使用自动传送带分拣系统通过扫描包裹顶部的条形码棒来搜索和分拣包裹，由于自动化系统处理，它将大大提高包裹处理和分拣的速度，并且更持久。

LSP 通过网络上的路由器传递数据包来提高速度并优化数据包传输的过程，允许每个路由器快速确定数据包的去向。

当数据包通过 MPLS 网络时，其标签由路由器交换。当数据包通过 MPLS 骨干网的边界时，它会被检查、分类并分配一个标签。在它之后，这些数据包在预先设置的标签交换路径（LSP）中被转发到下一步。当数据包通过路径时，路径上的每个路由器都使用标签来确定数据报应该重定向到哪里。

MPLS的优点和缺点：

与传统的 IP 路由相比，PLS 是动态的、可扩展的、通用的，具有更好的性能、更好的带宽利用率、减少网络流量拥塞。
MPLS是一个虚拟专用网络，它本身不提供加密，它与公共互联网分离。这就是为什么，MPLS对于数据包来说是相当安全的传输方式。而且它不容易受到 DOS 攻击，这会影响基于 IP 的路由。
另一方面，MPLS是一种需要购买载频才能在网络中使用的机制，这就是它比通过公共网络完成的传输成本更高的原因。
只要组织扩展其基础设施，就很难找到全球覆盖服务的 MPLS 服务提供商。这可能既昂贵又耗时。
MPLS 设计用于多个分支机构接收和发送回主要总部或数据中心的流量，它不适合分支机构直接访问云上可用数据的情况。

企业网络架构应该足够耐用，以确定 MPLS 的昂贵和更快的性能与公共 Internet/Intranet 的更便宜和不太通用的性能之间的服务和风险。