一、当今的Internet网络

随着Internet的不断增长，各种新兴业务以及迎合其需求的专有网络也在不断发展，但是原先针对不同业务、同时处理多种网络连接的运营方式已经束缚了企业的发展，它们希望通过一个单一、灵活的接入设备来提供多种混合业务，并在将来执行统一的接入协议，如IP，然而，不同的业务(如语音、数据和多媒体应用等)对网络传输质量的要求差别很大，如果ISP依旧基于传统路由器发展大规模的IP网络，相关问题(如路由器转发部件的软件操作，构造高速路由器组件的开销，传统路由寻径机制在传输时难以预计的网络性能，网络无法提供针对特定业务的QoS等)将变得日益尖锐。

相对于IP路由技术，基于ATM和帧中继的快速交换技术可利用多种转发算法(其本质就是标签交换算法)。由于这些转发算法简单有效，因而被直接固化到交换机硬件内部。与传统的IP路由机制相比，L2层的快速交换技术具有很高的性能价格比。

为解决上述IP网络存在的问题，每个ISP都渴望寻求一种能够结合快速交换技术和IP路由技术中各自优势的网络解决方案，由此标签交换技术应运而生。标签交换技术就是致力把L2层交换技术的最优属性(通常由ATM或帧中继具体实现)，与L2层路由技术的最优属性(由IP具体实现)紧密结合起来，其中多协议标签交换(MPLS)是目前标准最统一、最具发展前景的标签交换技术。MPLS由Internet工程任务小组(IETF)制定，始于1997年初，它被设计成为能够符合大规模电信级网络所必须遵循的各种属性。其目标是实现在大规模IP网内，通过ATM和帧中继等多种媒介实现保证QoS的快速交换，因而MPLS的出现对于网络发展将具有革命性的意义。

二、MPLS技术中的关键概念

由于MPLS技术可适用于任何网络层协议，故称为多协议(multiprotocol)，目前主要是致力于传输IP业务。同时，多协议也表明MPLS技术的应用并不局限于某一特定的链路层媒介，即采用MPLS技术，网络层的数据包可以基于多种物理媒介进行传送，如ATM、帧中继、租赁专线/PPP等。在MPLS网络中的关键元素是标签交换路由器(LSR)，它具备了理解和参与IP路由与L2层交换的能力。MPLS要求LSR参与IP路由，其转发机制与传统逐跳路由判决机制的区别很大。结合上述多种传输技术，通过一种单一的操作模式，MPLS可以避免在L2层与L3层之间因相互操作而产生的相关问题，同时确保两种机制独立运行。LSR通过L3层的标准路由协议(如OSPF)进行寻径操作。从而获得整个网络的拓扑结构，由此获悉的路由信息将用来对特定IP报文分配相应的标签(Label)。从端到端的角度上来看，标签用于确定端点之间IP报文的传输路径，这种路径被称为标签交换路径(LSP)。LSP是通过MPLS的核心协议标签分配协议(LDP)在LSR对等体(Peer)之间建立的，其本质上与交换技术定义的VC连接十分相似。在传输IP报文时，MPLS标签边缘路由器(LER)通过特定判决机制，对报文进行标签封装，随后将携带特定标签的报文转发到网络内部升级后的交换机(如ATM-LSR或LSR)，它们在接收到相应IP报文后通过内部的标签信息库(LIB)进行标签查询与交换并沿着LSP转发报文。