淺析多協(xié)議標簽交換技術(shù)

我們將多協(xié)議標簽交換技術(shù)分解成幾個(gè)最主要的要素，希望能幫助大家理解這一技術(shù)的工作原理。而且為了方便理解，我們會(huì )用一個(gè)有趣的比喻來(lái)形容多協(xié)議標簽交換網(wǎng)絡(luò )的工作原理。

數據包將好像夾心糖果

從根本上說(shuō)，多協(xié)議標簽交換是一種轉發(fā)和傳遞數據包的有效方式，而這兩個(gè)要素也是數據得以在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸所依賴(lài)的基礎。數據包由兩個(gè)主要部分組成：一是標頭，它可以告訴網(wǎng)絡(luò )將數據包送到什么地址以及怎樣將數據包送到目的地;另一個(gè)是有效載荷，即數據本身。在沒(méi)有多協(xié)議標簽交換的網(wǎng)絡(luò )中，路由器必須對數據標頭進(jìn)行分析，然后在確定數據包目的地之前，確定數據包應該被轉發(fā)到哪一個(gè)路由。

我們可以將數據包比作夾心棒棒糖，糖果的外層是標頭，糖果里面則相當于裝載的數據。假設我們有這樣一間制造棒棒糖的工廠(chǎng)，工廠(chǎng)需要生產(chǎn)多種口味的棒棒糖，然后將其分裝到不同紙箱中，再分送到零售店中。假設工廠(chǎng)主已經(jīng)設計了一個(gè)糖果分類(lèi)機，這個(gè)機器產(chǎn)出各種口味的糖果后，可根據味道將其轉發(fā)到相應的包裝箱中。為了確定每種糖果的口味，該機器必須分析糖果的外層的要素，并根據不同的口味特征和每個(gè)糖果的顏色標記為其分類(lèi)。

可以想象，假設有三種不同的糖果，分別為橘子口味，櫻桃口味和草莓味。在分類(lèi)機的第一步，選色器要通過(guò)顏色分析來(lái)決定糖果的顏色特征，然后將其轉發(fā)到相應的包裝箱中，如將橘紅色的確認為橘子口味。但是選色器無(wú)法區分櫻桃味和草莓味的顏色，于是必須將這兩種口味的糖果轉發(fā)給下一個(gè)選擇器，以便更深層次地分析糖果的外層特征。這樣做可能降低糖果的選擇效率，因為每個(gè)選擇器都需要時(shí)間對糖果外層進(jìn)行分析。

多協(xié)議標簽交換

在這種情況下，多協(xié)議標簽交換技術(shù)就有了用武之地。與之前在每個(gè)選擇器處對所有糖果的外層要素進(jìn)行分析不同，多協(xié)議標簽交換技術(shù)就相當于一種新的分類(lèi)機，它在選擇糖果的最初階段對所有糖果的各個(gè)要素進(jìn)行了全面分析，并且為其進(jìn)行包裝。這種包裝上清楚地標識了糖果的口味，因此等于給分類(lèi)機提供了一條明確的發(fā)送路徑。所以，使用了這種新技術(shù)的機器不再需要浪費時(shí)間來(lái)分析糖果的化學(xué)成分，只需讀取標簽內容，然后直接將其轉發(fā)到合適的包裝箱即可。

多協(xié)議標簽交換技術(shù)的工作原理與上面的描述類(lèi)似。當數據包輸入到使用多協(xié)議標簽交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )中，數據包會(huì )通過(guò)一個(gè)標簽邊緣路由，且數據包會(huì )被貼上一個(gè)標簽堆棧，該標簽上面就為數據包指定了一個(gè)轉發(fā)等價(jià)類(lèi)(FEC)，這個(gè)轉發(fā)等價(jià)類(lèi)會(huì )告訴每個(gè)路由要將數據包發(fā)送到哪個(gè)地址，而不再需要對數據包的標頭進(jìn)行剖析。每個(gè)標簽都包含四個(gè)要素：一個(gè)20比特的標簽值;一個(gè)3比特流量類(lèi)別域，一個(gè)8比特實(shí)時(shí)域時(shí)長(cháng)以及1比特底部堆棧標志。其中3比特流量類(lèi)域用來(lái)指定服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)先權和顯式堵塞通知;實(shí)時(shí)域的時(shí)長(cháng)指定了數據包的最大發(fā)送量;底部堆棧標志表明所發(fā)送的是堆棧最后一個(gè)標簽。

使用這一標簽技術(shù)不僅簡(jiǎn)化了轉發(fā)數據包的過(guò)程，還有利于減輕網(wǎng)絡(luò )處理流量的壓力。因為多協(xié)議標簽交換技術(shù)不考慮協(xié)議，所以它可以處理來(lái)自ATM，幀中繼，SONET或以太網(wǎng)的數據包。換句話(huà)說(shuō)，一個(gè)使用多協(xié)議標簽交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )可以提取多種網(wǎng)絡(luò )中的數據包，然后為其貼上標簽，再根據標簽內容，將數據包轉發(fā)到正確的目的地。

讓我們回到之前的糖果比喻中，假設我們的糖果工廠(chǎng)甲購買(mǎi)了另一家糖果公司乙，而且要將使用了多協(xié)議標簽交換技術(shù)的分類(lèi)機投入新公司的生產(chǎn)中。那么就有必要區分糖果的生產(chǎn)公司名稱(chēng)——基于標簽邊緣路由的分類(lèi)機仍然可以將糖果進(jìn)行合適包裝，然后再將其轉發(fā)到最終目的地。