MPLS是什么协议？作用是什么？

多协议标签交换（MPLS）是一种用于快速数据包交换和路由的体系，它为网络数据流量提供了目标、路由、转发和交换等能力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。

MPLS 独立于第二和第三层协议，诸如 ATM 和 IP。它提供了一种方式，将 IP 地址映射为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和包交换技术。

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）等等。在 MPLS 中，数据传输发生在标签交换路径（LSP）上。LSP 是每一个沿着从源端到终端的路径上的结点的标签序列。现今使用着一些标签分发协议，如标签分发协议（LDP）、RSVP 或者建于路由协议之上的一些协议，如边界网关协议（BGP）及 OSPF。

因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被硬件用来在两个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能。MPLS 主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量（QoS）管理以及流量工程，同时也为下一代 IP 中枢网络解决宽带管理及服务请求等问题。

ATM和标签交换。

由标签交换控制部件(Label Switching Control Component) 控制的ATM接口称为LC-ATM (标签交换控制的ATM)接口。 在这类接口上传输的包为加上标签的包， 其标签栈顶部的标签在VPI/VCI域中。 ATM-LSR之间通过标签分配协议(LDP) 来协商决定标签使用部分还是全部VPI/VCI域。

一个ATM-LSR通常具有若干个LC-ATM接口， 这些接口之间以标签方式传输数据包， 而标签分配过程则通过ATM-LSR之间的非标签接口进行。 当然ATM-LSR为了和其它标签路由器或非标签路由器连接， 也可以具有一般的非标签或标签传输接口 (如一般的ATM接口或基于帧的标签接口)。 通常LC-ATM接口同时支持直接的和基于帧的标签接口相连。

ATM-LSR的特性。

MPLS构架的规定相当灵活， 但由于硬件和ATM标准的约束， ATM-LSR具有一定的特殊性， 在于：

1.由于标签互换(Label Swapping) 过程基于信元头中特定的域(VCI或VCI/VPI)， 所以标签的位置和长度就受到了限制。

2.一般的ATM-LSR 不支持多点到点或点到多点(树形) 的VC连接， 即大多数ATM-LSR 不支持上面提到的VC合并。

3.由于受到 ATM信元格式的限制， ATM-LSR通常不支持通常 IP路由器对IP包头所进行的 TTL递减操作功能。

ATM的标签交换控制。

ATM交换机通过标签控制部件支持标签交换， 标签控制包括标签分配、 发布、 以及维护过程。 标签绑定信息可以通过多种方式传递， 主要是LDP。 标签控制部件只使用从网络层路由选择协议(如OSPF，IS-IS等) 直接得到的信息。 在某些情况下， 标签绑定信息可能通过其它协议发布， 如RSVP、 BGP等(此时ATM交换机应该支持这些协议)。

而ATM-LSR中的标签控制部件并不排斥ITU和ATM论坛所定义的ATM控制部件， 也就是说在一个LC-ATM接口上可以同时支持标签控制和标准的ATM控制方式。 这两部分可以相互独立地工作， 其间只需要交流少部分信息， 如两个部分各自使用的VCI/VPI空间等。

VPI/VCI的使用。

标签交换是通过将标签值与转发等效类(FEC)相关联， 从而使用标签及其互换实现数据包的转发。 在ATM-LSR应用中， 标签值携带在VPI/VCI域或VCI域中， 后者通过VP连接两个LSR。 ATM-LSR之间还需要一个连接来传送非标签的IP包， 用于传送LDP或路由协议包， 这个非MPLS连接上使用RFC1483所规定的LLC/SNAP封装。

LC-ATM接口可以通过配置使用标签值范围以外的VPI/VCI 来传送控制信息或其它非标签包， 用于这个目的的VCI值为0~32。 这里可以使用 RFC1483中规定的空(null)封装或LLC/SNAP封装。

数据链路层与网络层，也叫2.5层协议。

OSI将计算机网络体系结构划分为以下七层，标有1～7，第1层在底部。

具体如下：

1、第1层物理层：物理层在局部局域网上传送数据帧，它负责管理计算机通信设备和网络媒体之间的互通。包括了针脚、电压、线缆规范、集线器、中继器、网卡、主机适配器等。

2、第2层数据链路层：数据链路层负责网络寻址、错误侦测和改错。当表头和表尾被加至数据包时，会形成帧。数据链表头是包含了物理地址和错误侦测及改错的方法。数据链表尾是一串指示数据包末端的字符串。

3、第3层网络层：网络层决定数据的路径选择和转寄，将网络表头加至数据包，以形成分组。网络表头包含了网络数据。例如互联网协议（IP）等。

4、第4层传输层：传输层把传输表头加至数据以形成数据包。传输表头包含了所使用的协议等发送信息。例如传输控制协议（TCP）等。

5、第5层会话层：会话层负责在数据传输中设置和维护计算机网络中两台计算机之间的通信连接。

6、第6层表达层：表达层把数据转换为能与接收者的系统格式兼容并适合传输的格式。

7、第7层应用层：应用层提供为应用软件而设的接口，以设置与另一应用软件之间的通信。例如:HTTP，HTTPS，FTP，SSH等。

扩展资料：

OSI七层模型的起源：

OSI的大部分设计工作实际上只是Honeywell Information System公司的一个小组完成的，小组的技术负责人是Charlie Bachman。

在70年代中期，这个小组主要是为了开发一些原型系统而成立的，主要关注数据库系统的设计。70年代中，为了支持数据库系统的访问，需要一个结构化的分布式通信系统体系结构。

于是这个小组研究了现有的一些解决方案，其中包括IBM公司的SNA、ARPANET（Internet的前身）的协议、以及为标准化的数据库正在研究中的一些表示服务的相关概念，在1977年提出了一个七层的体系结构模型，他们内部称之为分布式系统体系结构（DSA）。

与此同时，1977年英国标准化协会向国际标准化组织（ISO）提议，为了定义分布处理之间的通信基础设施，需要一个标准的体系结构。

结果，ISO就开放系统互联（OSI）问题成立了一个专委会（TC 97, Subcomittee 16），指定由美国国家标准协会（ANSI）开发一个标准草案，在专委会第一次正式会议之前提交。

参考资料来源：百度百科-OSI模型

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