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前言

• 前面我們講解了計算機網絡中網絡層的相關知識，包括網絡層轉發分組的過程、網際控制報文協議（ICMP），以及網絡層的重要概念和網際協議（IP），互聯網的路由選擇協議、IPV6與IP多播。

• 接下來，我們繼續講解計算機網絡中網絡層的其他知識。

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一、傳統網絡的問題

• 我們知道，網絡中的數據包要從A到B，得靠路由器轉發。
  

• 傳統的IP路由轉發有個特點：每經過一個路由器，都要拆開數據包的IP頭，查一遍路由表，確定下一跳。

就像我們寄快遞，每個中轉站都要拆開包裹看收件人詳細地址（省、市、區、街道），再決定發往下一個中轉站。如果是全國性的大物流網絡，每天上億個包裹，每個都拆包查地址，效率肯定低。

在大型網絡（比如運營商骨干網、企業跨地域網絡）中，數據包要經過幾十上百個路由器，傳統路由的“逐跳查路由表”就成了瓶頸——速度慢，還難保證轉發的穩定性。

二、MPLS：給數據包貼個“標簽”

MPLS（多協議標記交換）的核心思路很簡單：在數據包進入網絡前，先給它貼一個“標記”，后面的轉發設備不用再查詳細地址，看這個標記就知道往哪送。

類比一下：快遞總部先給每個包裹貼個“區域標簽”（比如“華北區”“華東區”），中轉站看到標簽，不用拆包看詳細地址，直接按標簽送到對應大區的分揀中心，最后再拆標簽處理細節。

三、MPLS的工作流程

1. 入站

當數據包第一次進入MPLS網絡時（比如從你的公司內網進入運營商骨干網），第一個處理它的設備（叫“入站LSR”，可以理解為“入口標記路由器”）會做兩件事：

• 查路由表，確定這個數據包最終要去哪；
• 給它分配一個“標記”（比如數字“5”），并把“標記5→下一跳”記在自己的“標記轉發表”里；
• 給數據包戴上這個標記（就像給包裹貼標簽），然后發往下一跳。

2. 中間

中間的路由器（叫“中間LSR”）收到帶標記的數據包后，不查IP路由表，只看標記：

• 比如收到標記“5”，直接查自己的“標記轉發表”：“標記5→下一跳是設備X”；
• 把數據包轉發給設備X，甚至可以換個新標記（比如設備X的標記表中“5”對應“8”，就把標記換成8再發）。

這里的關鍵是：標記是“局部”的，每個設備的標記表只在自己范圍內有效（就像不同中轉站的標簽編碼可能不同，但不影響整體流程）。

3. 出站

當數據包快離開MPLS網絡時（比如從運營商骨干網進入目標公司內網），最后一個設備（叫“出站LSR”）會撕掉標記，讓數據包恢復成普通IP包，按傳統路由方式送到最終目的地。

四、MPLS的能力

1. 速度快：中間設備不用逐跳查路由表，查標記轉發表（類似“字典查字”）比查路由表（類似“翻書找章節”）快得多，適合大型網絡。

2. 支持“多協議”：不管數據包是IP、以太網還是ATM格式，都能貼標記轉發（這就是“多協議”的由來），兼容性強。

3. 輕松實現“特殊需求”：

   • 比如“QoS（服務質量）”：給高優先級的數據包（如視頻通話）貼特殊標記，讓網絡優先轉發；
   • 比如“VPN”：不同企業的數據包貼不同標記，即使走同一條物理線路，也能隔離成獨立的“虛擬通道”，互不干擾。

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以上就是本篇博客的全部內容，下一篇我們繼續探討計算機網絡里面的知識。

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