淺析多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)工作原理

我們將多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)分解成幾個最主要的要素，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，我們會用一個有趣的比喻來形容多協(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，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，而這兩個要素也是數(shù)據(jù)得以在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸所依賴的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)包由兩個主要部分組成：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；另一個是有效載荷，即數(shù)據(jù)本身。在沒有多協(xié)議標(biāo)簽交換的網(wǎng)絡(luò)中，路由器必須對數(shù)據(jù)標(biāo)頭進行分析，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)計了一個糖果分類機，這個機器產(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糖果的顏色標(biāo)記為其分類。
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。在分類機的第一步，選色器要通過顏色分析來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，因為每個選擇器都需要時間對糖果外層進行分析。
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。與之前在每個選擇器處對所有糖果的外層要素進行分析不同，多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)就相當(dāng)于一種新的分類機，它在選擇糖果的最初階段對所有糖果的各個要素進行了全面分析，并且為其進行包裝。這種包裝上清楚地標(biāo)識了糖果的口味，因此等于給分類機提供了一條明確的發(fā)送路徑。所以，使用了這種新技術(shù)的機器不再需要浪費時間來分析糖果的化學(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)包會通過一個標(biāo)簽邊緣路由，且數(shù)據(jù)包會被貼上一個標(biāo)簽堆棧，該標(biāo)簽上面就為數(shù)據(jù)包指定了一個轉(zhuǎn)發(fā)等價類（fec），這個轉(zhuǎn)發(fā)等價類會告訴每個路由要將數(shù)據(jù)包發(fā)送到哪個地址，而不再需要對數(shù)據(jù)包的標(biāo)頭進行剖析。每個標(biāo)簽都包含四個要素：一個20比特的標(biāo)簽值;一個3比特流量類別域，一個8比特實時域時長以及1比特底部堆棧標(biāo)志。其中3比特流量類域用來指定服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)先權(quán)和顯式堵塞通知;實時域的時長指定了數(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標(biāo)簽。
使用這一標(biāo)簽技術(shù)不僅簡化了轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過程，還有利于減輕網(wǎng)絡(luò)處理流量的壓力。因為多協(xié)議標(biāo)簽交換技術(shù)不考慮協(xié)議，所以它可以處理來自atm，幀中繼，sonet或以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包。換句話說，一個使用多協(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買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)的分類機投入新公司的生產(chǎn)中。那么就有必要區(qū)分糖果的生產(chǎn)公司名稱——基于標(biāo)簽邊緣路由的分類機仍然可以將糖果進行合適包裝，然后再將其轉(zhuǎn)發(fā)到最終目的地。


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