淺析多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)

我們將多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)分解成幾個(gè)最主要的要素，希望能幫助大家理解這一技術(shù)的工作原理。而且為了方便理解，我們會(huì)用一個(gè)有趣的比喻來(lái)形容多協(xié)議標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理。

數(shù)據(jù)包將好像夾心糖果

從根本上說(shuō)，多協(xié)議標(biāo)簽交換是一種轉(zhuǎn)發(fā)和傳遞數(shù)據(jù)包的有效方式，而這兩個(gè)要素也是數(shù)據(jù)得以在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸所依賴(lài)的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)包由兩個(gè)主要部分組成：一是標(biāo)頭，它可以告訴網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)包送到什么地址以及怎樣將數(shù)據(jù)包送到目的地;另一個(gè)是有效載荷，即數(shù)據(jù)本身。在沒(méi)有多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中，路由器必須對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)頭進(jìn)行分析，然后在確定數(shù)據(jù)包目的地之前，確定數(shù)據(jù)包應(yīng)該被轉(zhuǎn)發(fā)到哪一個(gè)路由。

我們可以將數(shù)據(jù)包比作夾心棒棒糖，糖果的外層是標(biāo)頭，糖果里面則相當(dāng)于裝載的數(shù)據(jù)。假設(shè)我們有這樣一間制造棒棒糖的工廠，工廠需要生產(chǎn)多種口味的棒棒糖，然后將其分裝到不同紙箱中，再分送到零售店中。假設(shè)工廠主已經(jīng)設(shè)計(jì)了一個(gè)糖果分類(lèi)機(jī)，這個(gè)機(jī)器產(chǎn)出各種口味的糖果后，可根據(jù)味道將其轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的包裝箱中。為了確定每種糖果的口味，該機(jī)器必須分析糖果的外層的要素，并根據(jù)不同的口味特征和每個(gè)糖果的顏色標(biāo)記為其分類(lèi)。

可以想象，假設(shè)有三種不同的糖果，分別為橘子口味，櫻桃口味和草莓味。在分類(lèi)機(jī)的第一步，選色器要通過(guò)顏色分析來(lái)決定糖果的顏色特征，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的包裝箱中，如將橘紅色的確認(rèn)為橘子口味。但是選色器無(wú)法區(qū)分櫻桃味和草莓味的顏色，于是必須將這兩種口味的糖果轉(zhuǎn)發(fā)給下一個(gè)選擇器，以便更深層次地分析糖果的外層特征。這樣做可能降低糖果的選擇效率，因?yàn)槊總€(gè)選擇器都需要時(shí)間對(duì)糖果外層進(jìn)行分析。

多協(xié)議標(biāo)簽交換

在這種情況下，多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)就有了用武之地。與之前在每個(gè)選擇器處對(duì)所有糖果的外層要素進(jìn)行分析不同，多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)就相當(dāng)于一種新的分類(lèi)機(jī)，它在選擇糖果的最初階段對(duì)所有糖果的各個(gè)要素進(jìn)行了全面分析，并且為其進(jìn)行包裝。這種包裝上清楚地標(biāo)識(shí)了糖果的口味，因此等于給分類(lèi)機(jī)提供了一條明確的發(fā)送路徑。所以，使用了這種新技術(shù)的機(jī)器不再需要浪費(fèi)時(shí)間來(lái)分析糖果的化學(xué)成分，只需讀取標(biāo)簽內(nèi)容，然后直接將其轉(zhuǎn)發(fā)到合適的包裝箱即可。

多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)的工作原理與上面的描述類(lèi)似。當(dāng)數(shù)據(jù)包輸入到使用多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包會(huì)通過(guò)一個(gè)標(biāo)簽邊緣路由，且數(shù)據(jù)包會(huì)被貼上一個(gè)標(biāo)簽堆棧，該標(biāo)簽上面就為數(shù)據(jù)包指定了一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類(lèi)(FEC)，這個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類(lèi)會(huì)告訴每個(gè)路由要將數(shù)據(jù)包發(fā)送到哪個(gè)地址，而不再需要對(duì)數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭進(jìn)行剖析。每個(gè)標(biāo)簽都包含四個(gè)要素：一個(gè)20比特的標(biāo)簽值;一個(gè)3比特流量類(lèi)別域，一個(gè)8比特實(shí)時(shí)域時(shí)長(zhǎng)以及1比特底部堆棧標(biāo)志。其中3比特流量類(lèi)域用來(lái)指定服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)先權(quán)和顯式堵塞通知;實(shí)時(shí)域的時(shí)長(zhǎng)指定了數(shù)據(jù)包的最大發(fā)送量;底部堆棧標(biāo)志表明所發(fā)送的是堆棧最后一個(gè)標(biāo)簽。

使用這一標(biāo)簽技術(shù)不僅簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過(guò)程，還有利于減輕網(wǎng)絡(luò)處理流量的壓力。因?yàn)槎鄥f(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)不考慮協(xié)議，所以它可以處理來(lái)自ATM，幀中繼，SONET或以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包。換句話說(shuō)，一個(gè)使用多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)可以提取多種網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包，然后為其貼上標(biāo)簽，再根據(jù)標(biāo)簽內(nèi)容，將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到正確的目的地。

讓我們回到之前的糖果比喻中，假設(shè)我們的糖果工廠甲購(gòu)買(mǎi)了另一家糖果公司乙，而且要將使用了多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)的分類(lèi)機(jī)投入新公司的生產(chǎn)中。那么就有必要區(qū)分糖果的生產(chǎn)公司名稱(chēng)——基于標(biāo)簽邊緣路由的分類(lèi)機(jī)仍然可以將糖果進(jìn)行合適包裝，然后再將其轉(zhuǎn)發(fā)到最終目的地。