一、當今的Internet網絡

隨著Internet的不斷增長，各種新興業務以及迎合其需求的專有網絡也在不斷發展，但是原先針對不同業務、同時處理多種網絡連接的運營方式已經束縛了企業的發展，它們希望通過一個單一、靈活的接入設備來提供多種混合業務，并在將來執行統一的接入協議，如IP，然而，不同的業務(如語音、數據和多媒體應用等)對網絡傳輸質量的要求差別很大，如果ISP依舊基于傳統路由器發展大規模的IP網絡，相關問題(如路由器轉發部件的軟件操作，構造高速路由器組件的開銷，傳統路由尋徑機制在傳輸時難以預計的網絡性能，網絡無法提供針對特定業務的QoS等)將變得日益尖銳。

相對于IP路由技術，基于ATM和幀中繼的快速交換技術可利用多種轉發算法(其本質就是標簽交換算法)。由于這些轉發算法簡單有效，因而被直接固化到交換機硬件內部。與傳統的IP路由機制相比，L2層的快速交換技術具有很高的性能價格比。

為解決上述IP網絡存在的問題，每個ISP都渴望尋求一種能夠結合快速交換技術和IP路由技術中各自優勢的網絡解決方案，由此標簽交換技術應運而生。標簽交換技術就是致力把L2層交換技術的最優屬性(通常由ATM或幀中繼具體實現)，與L2層路由技術的最優屬性(由IP具體實現)緊密結合起來，其中多協議標簽交換(MPLS)是目前標準最統一、最具發展前景的標簽交換技術。MPLS由Internet工程任務小組(IETF)制定，始于1997年初，它被設計成為能夠符合大規模電信級網絡所必須遵循的各種屬性。其目標是實現在大規模IP網內，通過ATM和幀中繼等多種媒介實現保證QoS的快速交換，因而MPLS的出現對于網絡發展將具有革命性的意義。

二、MPLS技術中的關鍵概念

由于MPLS技術可適用于任何網絡層協議，故稱為多協議(multiprotocol)，目前主要是致力于傳輸IP業務。同時，多協議也表明MPLS技術的應用并不局限于某一特定的鏈路層媒介，即采用MPLS技術，網絡層的數據包可以基于多種物理媒介進行傳送，如ATM、幀中繼、租賃專線/PPP等。在MPLS網絡中的關鍵元素是標簽交換路由器(LSR)，它具備了理解和參與IP路由與L2層交換的能力。MPLS要求LSR參與IP路由，其轉發機制與傳統逐跳路由判決機制的區別很大。結合上述多種傳輸技術，通過一種單一的操作模式，MPLS可以避免在L2層與L3層之間因相互操作而產生的相關問題，同時確保兩種機制獨立運行。LSR通過L3層的標準路由協議(如OSPF)進行尋徑操作。從而獲得整個網絡的拓撲結構，由此獲悉的路由信息將用來對特定IP報文分配相應的標簽(Label)。從端到端的角度上來看，標簽用于確定端點之間IP報文的傳輸路徑，這種路徑被稱為標簽交換路徑(LSP)。LSP是通過MPLS的核心協議標簽分配協議(LDP)在LSR對等體(Peer)之間建立的，其本質上與交換技術定義的VC連接十分相似。在傳輸IP報文時，MPLS標簽邊緣路由器(LER)通過特定判決機制，對報文進行標簽封裝，隨后將攜帶特定標簽的報文轉發到網絡內部升級后的交換機(如ATM-LSR或LSR)，它們在接收到相應IP報文后通過內部的標簽信息庫(LIB)進行標簽查詢與交換并沿著LSP轉發報文。