多协议标签交换(英文：MPLS)是一种在开放的通信网络中使用标签来引导高速高效数据传输的新技术。多协议意味着MPLS不仅可以支持网络层级别的多种协议，还可以兼容第二层的多种数据链路层技术。 　　

　　多协议标签交换(MPLS)是互联网工程任务组(IETF)提出的新一代IP高速骨干网交换标准。 　　

　　MPLS使用标签来转发数据。当一个数据包进入网络时，应该给它分配一个固定长度的短标签，标签和数据包应该封装在一起。在整个转发过程中，交换节点只根据标签进行转发。MPLS独立于第二层和第三层协议，如ATM和IP。它为不同的分组转发和分组交换技术提供了一种将IP地址映射到具有固定长度的简单标签的方法。它是现有路由和交换协议的接口，如IP、ATM、帧中继、资源预留协议(RSVP)、开放最短路径优先(OSPF)等。 　　

　　在MPLS中，数据传输发生在标签交换路径(LSP)上。LSP是沿着从源到终端的路径的每个节点的标签序列。MPLS主要设计用于解决网络问题，如网络速度、可扩展性、服务质量(QoS)管理和流量工程。它还解决了下一代IP骨干网的宽带管理和服务请求。 　　

　　多协议标签交换MPLS最初是为了提高转发速度而提出的。与传统的IP路由方法相比，它只分析网络边缘的IP头，而不是分析每一跳的IP头，节省了处理时间。MPLS起源于IPv4(Internet Protocol version 4)，其核心技术可以扩展到多种网络协议，包括IPX(Internet Packet Exchange)、Appletalk、DECnet、CLNP(Connection Less Network Protocol)等。“MPLS”中的“多协议”是指支持多种网络协议。 　　

　　MPLS是一种基于标签的IP路由方法。这些标签可用于表示逐跳或显式路由，并指示各种信息，如服务质量(QoS)、虚拟专用网络以及影响网络上特定类型流量(或特定用户流量)的传输模式。MPLS采用简化技术完成第三层和第二层之间的转换。它可以为每个IP包提供一个标签，并将其与IP包一起封装在一个新的MPLS包中，从而确定IP包的传输路径和优先级顺序。而兼容MPLS的路由器在按照对应的路径转发IP包之前，只会读取MPLS包的头标签，所以不需要读取每个IP包中的IP地址位等信息，这样大大加快了包交换和转发的速度。 　　

　　目前所有的路由协议都是选择指定的源和目的地之间的最短路径，而不考虑路径的带宽、负载等链路状态，也没有明确的方法绕过缺乏安全性的链路。使用显式路由，您可以灵活地选择低延迟且安全的路径来传输数据。 　　

　　MPLS协议实现了从第三层路由到第二层交换的转换。MPLS可以使用各种第2层协议。到目前为止，MPLS工作组已经标准化了帧中继、ATM和PPP链路以及IEEE802.3 LAN中使用的标签。在帧中继和ATM上运行MPLS的一个优点是它是一种面向连接的技术。 　　

　　它带来了IP的任意连通性。目前MPLS的主要发展方向是ATM。这主要是因为ATM具有强大的流量管理功能，能够提供QoS服务，而ATM和MPLS技术的结合能够充分发挥其在流量管理和QoS方面的作用。标签是用于转发数据包的报头，报头的格式取决于网络的特征。在路由器网络中，标签是一个单独的32位报头；在ATM中，标签放在虚电路标识符/虚信道标识符(VCI/VPI)信元的报头中。MPLS可扩展性的一个关键点是标签只在两个通信设备之间有意义。在网络的核心，路由器/交换机只解释标签，不解释IP数据包。 　　

　　当IP数据包进入网络核心时，边界路由器会为其分配一个标签。从那时起，MPLS设备将从头到尾检查这些标记的信息，并将这些标记的数据包交换到它们的目的地。随着路由处理的减少，网络的等待时间缩短，但是可扩展性增加。MPLS分组的QoS类型可以由MPLS边界路由器根据IP分组的各种参数来确定，例如IP源地址、目的地址、端口号、TOS值和其他参数。 　　

　　对于到达同一目的地的IP包，可以根据TOS值的要求建立不同的转发路径，以满足传输质量的要求。同时，通过对专用路由的管理，可以有效解决网络中的负载均衡和拥塞问题。当网络出现拥塞时，MPLS可以实时建立新的转发路由来分散流量，缓解网络拥塞。 　　

　　MPLS采用面向连接的工作模式，这意味着信息传输要经过以下三个阶段：连接建立、数据传输和连接拆除。对于MPLS来说，建立连接就是形成标签交换路径LSP的过程；数据传输是沿着LSP转发数据包的过程；当通信结束或出现故障时，断开连接是释放LSP的过程。 　　

　　外汇券： 　　

　　转发等价类 　　

可以通过地址、隧道、COS等来标识创建FEC，

目前看到的MPLS中只是一条路由对应一个FEC。通常在一台设备上，对一个FEC分配相同的标签。

标签（Label）

是一个比较短的，定长的，通常只具有局部意义的标识（类似mac地址），这些标签通常位于数据链路层的数据链路层封装头和三层数据包之间，标签通过绑定过程同FEC相映射，即一个FEC对应一个标签。

LSP：

标签交换通道。一个FEC的数据流，在不同的节点被赋予确定的标签，数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就是LSP。

LSR：

Label Switching Router，LSR是MPLS的网络的核心交换机，它提供标签交换和标签分发功能。

LER:

Label Switching Edge Router,在MPLS的网络边缘，进入到MPLS网络的流量由LER分为不同的FEC，并为这些FEC请求相应的标签。它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能。

随着ASIC技术的发展，路由查找速度已经不是阻碍网络发展的瓶颈。这使得MPLS在提高转发速度方面不再具备明显的优势。

但由于MPLS结合了IP网络强大的三层路由功能和传统二层网络高效的转发机制，在转发平面采用面向连接方式，与现有二层网络转发方式非常相似，这些特点使得MPLS能够很容易地实现IP与ATM、帧中继等二层网络的无缝融合，并为流量工程TE（Traffic Engineering）、虚拟专用网VPN（Virtual Private Network）、服务质量QoS（Quality of Service）等应用提供更好的解决方案。