MPLS یک روش ردیابی پروتکل است که برای سرعت بخشیدن و شکل دادن جریانهای ترافیکی در سراسر منطقه گسترده شرکت و شبکه های ارائه دهنده خدمات طاحی شده است. به عبارت دیگر MPLS راهی برای تأمین اتصالات معتبر برای برنامه های کاربردی در زمان واقعی است، اما بسیار گران است، چرا که شرکت ها SD-WAN را به عنوان راهی برای محدود کردن استفاده از آن مورد توجه قرار می دهند.

پروتکل سوییچینگ اجازه می دهد تا بسیاری از بسته های داده به Layer 2 - سطح سوئیچینگ - به جای Layer 3 منتقل شوند، در واقه به سطح مسیریابی ارسال شوند. به همین دلیل، اغلب به طور غیر رسمی به عنوان عامل در لایه 2.5 از آن یاد می شود.

تاریخچه

MPLS در اواخر دهه 1990 به عنوان یک جایگزین موثرتر برای مسیریابی آی پی سنتی که برای Update کردن جدول مسیریابی خود به روتر جداگانه نیاز داشت، ایجاد شد. چنین فرایندی منابع زمان و سخت افزار را مصرف می کند، که به طور بالقوه می تواند عملکرد ضعیف را برای برنامه های در حال اجرا مانند صدا و ویدئو به ارمغان بیاورد. در چنین شبکه ای، اولین روتر برای دریافت یک بسته، تمام مسیر اولیه بسته را تعیین می کند، هویت آن با استفاده از یک برچسب در هدر بسته. به سرعت به روترهای بعدی منتقل می شود.

سخت افزار روتر ها از زمان عرضه این پروتکل تغییر یافته اند و  تا حدودی اهمیت آن را به عنوان یک فناوری مدیریت ترافیک کارآمدتر کاهش میدهد؛ زیرا با توجه به مزایای مختلف دیگر آن، به ویژه امنیت، انعطاف پذیری و ترافیک، اهمیت زیادی دارد.

اجزاء تشکیل دهنده

یکی از ویژگی های تعریف شده MPLS استفاده از برچسب ها - L در MPLS است. این برچسب در لایه های 2 و 3، یک شناسه چهار بایت - 32 بیتی است که مسیر حمل و نقل پیشنهادی بسته را در شبکه MPLS مشخص می کند. برچسب ها همچنین می توانند شامل اطلاعات مربوط به کیفیت خدمات (QoS) باشند، که نشان دهنده سطح اولویت بسته است. این برچسب ها شامل چهار بخش هستند:

• برچسب ارزش که 20 بیت است.
• برچسب تجربی که 3 بیت است.
• برچسب پشته (Stack) که 1 بیت است.
• برجسب انقضا که 8 بیت است.

مسیرهایی که مسیرهای تغییردهنده برچسب (LSPs) نامیده می شوند، ارائه دهندگان خدمات را قادر می سازند که بهترین زمان برای تصمیم گیری در مورد نوع خاصی از ترافیک در یک شبکه خصوصی یا عمومی را اختیار داشته باشند.

نحوه عملکرد

در چنین شبکه ای  هر بسته در هنگام ورود به شبکه ارائه دهنده خدمات توسط روتر ورودی، که همچنین به عنوان روتر برچسب لبه (LER) نبز شناخته می شود، برچسب گذاری می شود. این نیز روتر است که LSP را مجبور به تصمیم گیری در باره مقصد بسته می کند. تعویض برچسب بر روی روتر ها فقط به واسطه MPLS صورت می گیرد و به هیچ عنوان به ادرس IP آن ها ارتباطی ندارد. در نهایت، مسیریاب خروجی برچسب ها را حذف می کند و بسته اصلی IP را به مقصد نهایی خود می فرستد.

هنگامی که یک LSR یک بسته را دریافت می کند، یک یا چند اقدام زیر صورت می گیرد:

• PUSH: یک برچسب اضافه می کند. این عمل معمولا توسط روتر ورودی انجام می شود.
• SWAP:  یک برچسب را جایگزین می کند. این عمل معمولا توسط LSR ها بین ورودی و خروجی روترها انجام می شود.
• POP: یک برچسب را حذف می کند. این عمل اغلب توسط روتر خروجی انجام می شود.

مزایا

ارائه دهندگان خدمات و شرکت ها می توانند از MPLS برای پیاده سازی QoS با استفاده از تعریف LSP ها استفاده کنند. آن ها می توانند موافقت نامه های مربوط به سطح خدمات خاص را در مورد تأخیر، تکان دادن، از دست دادن بسته تعیین کنند. به عنوان مثال، یک شبکه ممکن است سه سطح سرویس داشته باشد که اولویت بندی انواع مختلف ترافیک را دارند - برای مثال یک سطح برای صدا، یک سطح برای ترافیک حساس به زمان و یک سطح برای بهترین ترافیک تلاش.