GMPLS：通用多協定標誌交換協定，（GMPLS：Generalized Multiprotocol Label Switching），通用多協定標誌交換協定（GMPLS）通過對各種網路連線層的控制和數據平面進行完全劃分的方式 強化了 MPLS 的架構。
基本介紹
- 中文名：GMPLS技術
- 分類：網際網路
- 依據： Internet業務量
- 技術：標誌交換(MPLS)技術
基本信息,技術原理,
基本信息
多協定標誌交換(MPLS)技術的提出 Internet業務量的飛速增長以及寬頻技術的不斷出現，對Internet服務提供商(ISP)的網路頻寬提出了嚴峻的挑戰。這種挑戰不僅是對高頻寬的要求，也是對Internet所基於的傳統路由交換模式的要求。
要建立這樣一種服務質量較好且具備擴展性支持的新一代路由系統，需要由各單個路由器來維持大容量的路由信息，並能建立一種路由信息的分層結構；在增強路由器對IP分組包轉發性能的同時，還需要增加對多目廣播的路由支持，提供分層式的路由信息結構；此外，未來的路由體系還必需具有靈活的適應能力以滿足將來可能出現的各種新型需求。
從Internet的維護及套用角度考慮，如何對Internet實行合理而簡便的流量控制(TrafficEngineering)，實現基於IP業務的虛擬專網(VPN)，保證IP級的服務質量(IP-levelQoS)，也對基於傳統網路拓撲及IP路由系統的ISP骨幹網路提出了挑戰。
技術原理
2.1MPLS協定和功能
(1)路由和交換概念
在對MPLS技術進行詳細描述前，首先回顧幾個與交換技術相關的概念。
路由協定(如RIP，OSPF)是一種機制，使網路中的每台設備都知道在將一個分組送向其目的地時，傳送這個分組的下一跳級(Next-Hop)是哪裡。路由器使用路由協定構建路由表，當它們接收到一個分組而必須進行轉發判決時，路由器用分組中的目的地址IP位址作為索引(Index)查尋路由表，利用特定算法獲得下一跳機器的地址。路由表的構造和它們在轉發時的查尋基本上是兩個獨立的操作。
交換概念通常用來描述從一個設備內的輸入連線埠到輸出連線埠的數據傳遞，這種傳送一般是基於第二層的(如ATMVPI/VCI)信息。
控制部件為一個節點建造並維護一個路由轉發表(ForwardingTable)。它與其它節點的控制部件共同協作，持續並正確地交換分布路由信息，同時在本地建立轉發表。標準的路由協定(如OSPF、BGP和RIP)用於在控制部件之間交換路由信息。
轉發部件執行分組轉發功能。它使用轉發表、分組所協攜帶的地址等信息及本地的一系列操作來進行轉發判決。在傳統路由器中，最長匹配算法將分組中的目的地地址與轉發表中的條項進行對比，直到獲得一個最優的匹配。更為重要的是，從源到目的地的沿路節點都要重複這一操作。在一個標誌交換路由器中，(最佳匹配)標誌交換算法使用分組的標誌和基於標誌的轉發表來為分組獲取一個新的標誌及輸出連線埠。
路由轉發表包含若干條項，提供信息給轉發部件，執行其交換功能。轉發表必須將每個分組與一個條項(傳統條項為目的地址)相關聯起來，為分組的下一步路由提供指引。
轉發同等類(FEC)定義了這樣一組分組，從轉發的行為來看，它們都具有相同的轉發屬性。一種FEC是一組單目廣播分組，其目的地地址均與一個IP位址前綴相匹配。另一種FEC是分組的源及目的地地址都相同的一組分組。FEC可在不同的級別上進行定義。
標誌(label)相對較短，長度固定且無結構標識，可在轉發進程中使用。標誌通過一種綁定操作與一個FEC關聯起來。標誌正常情況下，對於一個單一數據鏈路來說僅具有本地意義，不具有全局意義。在ATM環境中相當於它們的VPI/VCI。由於ATM使用固定短區域進行交換，因此可以相信標誌交換能成為一種IPoverATM套用的有效方案。在某種事件驅動下，標誌與FEC進行綁定，從而具有一定意義，這種事件可分為以下兩種類型：
一種是數據驅動綁定，即在數據流開始產生時進行綁定。標誌綁定僅在需要時建立，在轉發表中只存在很少的幾個條項。標誌被分配給不同的IP數據流。在一個ATM網路環境中，它需要使用大量的虛電路資源，不易於擴展。
另一種是拓撲驅動綁定，當在控制平面激活時來建立與數據流的產生無關。標誌綁定可能與路由的更新或RSVP訊息的接收有關。拓撲驅動綁定較數據驅動綁定更易於擴展，因此用於MPLS中。
(2)標誌交換轉發部件
標誌與分組的綁定有若干種方式。對一些網路可以將標誌嵌入到鏈路層的頭端(ATMVCI/VPI，和幀中繼的DLCI)。有時也可以將它嵌入至位於數據鏈路頭端和數據鏈路協定數據單元(PDU)之間的小標誌頭端(如位於第二層頭端與第三層數據負載之間)，稱為“Shim”。
這種標誌信息能夠在鏈路層進行承載，“Shim”結構可以用於Ethernet，IEEE802.3，或點對點(PPP)鏈路上，其中一個是為單目廣播，另一個是為多目廣播(Multicast)。每個標誌為4位元組。
在MPLS骨幹網路邊緣，邊界LSR對進來的無標誌分組(正常情況下)按其IP頭端進行歸類劃分(Classification)及轉發判決，這樣IP分組在邊界LSR被打上相應的標誌，並被傳送至到達目的地地址的下一跳。
在後續的交換過程中，由LSR所產生的固定長度的標誌替代IP分組頭端，大大簡化了以後的節點處理操作。後續節點使用這個標誌進行轉發判決。一般情況下，標誌的值在每個LSR中交換後改變，這就是標誌轉發。
如果分組從MPLS的骨幹網路中出來，出口邊界LSR發現它們的轉發方向是一個無標誌的接口，就簡單地移除分組中的標誌。這種基於標誌轉發的最重要的優勢在於對多種交換類型只需要唯一一種轉發算法，可以用硬體來實現非常高的轉發速度。
