MPLS的研究发展及其关键技术综述( 二 )

标记分配由下游执行，而下游节点由路由决定，也有两种发配方式：下游（downstream）分配和下游按需（downstream－on－demand）分配。前者由下游分配标记，并分发到邻近的LSRS；后者则由上游LSR为一个流向下游LSR提出标记分配请求，这在ATM网络中很有用，因为ATM不能进行LSPs的合并。
不论是独立还是受控方式，可以采用自由模式（liberal mode）或保守模式（conservative mode）分发标记。在自由模式中，向所有邻近的LSRS分发一个FEC的标记，而不管自己是否是这些节点在此FEC上的下一跳。这样做的优点是当路由发生变化时，可以立即使用预先分发好的标记，但这将消耗更多的标记。保守模式只分发给下一跳是自己的那些节点，这样可以节省标记空间。
MPLS中一个要害部分就是可以将同一个标记（或LSP）分配到多个流上。MPLS支持标记的不同层次的颗粒化（granularity）。根据对共享标记和最大程度获得交换的好处之间的折中，可以选择不同的颗粒化。常用的颗粒化有：
●IP地址前缀（IP Prefix）：具有相同的目的网络地址将共用同一个LSP，与自由方式配合使用，可以使标记一次性完成分配；
●出口路由器（Egress Router）：有同一个出口路由器的所有IP地址共用相同的LSP，扩展性最好；
●应用流（Application Flow）：扩展性最差，但保证了端到端的交换。
因此，典型的LSP是一棵多点到点的树，多个流在某些节点上汇聚成一个流，这使得MPLS可以用O（n）数量级的标记来进行流量交换，极大地增加了扩展性；但前提是LSRs必须支持流合并，这在ATM网络中存在问题。
MPLS通用头（shim）可以灵活地封装到不同的位置，可以在第二层头或第三层头中，甚至可以在第二层与第三层头之间，而且根据不同的数据链路层将有不同的格式：例如在点到点网络中，就封装到PPP头的后面；而在ATM网络中，则将标记映射到VPI／VCI中。Shim的格式支持标记堆栈，进入网络的数据可以携带多个标记；这些标记采用先进先出的难栈方式，这使得MPLS支持层次化操作。例如在域内（intra-domain）用第一个标记，而在域间（inter-domain）用第二个标记；而且LSRs对于标记的处理方式与标记堆栈完全无关，它永远是对最上面一个标记进行操作。
三、MPLS的要害技术

1.VC合并（VC Merging）
MPLS通过对标记不同粗细程度的分类和流合并两种方法将网络的连接数从0（n2）降到0（n），从而极大地增加网络的可扩展性。当MPLS运行在基于帧的媒质上时，流合并很简单，所要做的仅仅是要求节点将多个上游标记对应到同一个下游标记，这也称为帧合并。但是在ATM上就会产生问题。在ATM中，MPLS的标记对应于ATM信元中的VPI／VCI域，因此流合并意味着VPI／VCI合并。但是标准的ATM交换机不支持VC合并。假如直接将不同的VC合并成同一个出口 VC，不同分组的信元就会交错在一起，而且接收方没有办法能分辨出来。一种可行的方法是用VP而不是VC来进行流合并，通过对每个VP分配不同的VC空间来解决信元交错问题；但这样将极大地降低VPI／VCI的利用率，而且需要机制来进行VC空间的分配。
VC合并要求ATM交换机对不同人口 VC进来的分组先进行串行化，这就要求ATM交换机中有额外的缓存。对此MPLS工作组在1999年9月指定的标准中提出了一种解决方案，并初步研究了在输出缓存采用FIFO时它的性能。研究结果表明，这种方案十分可行。
2.路由环（Loop）的防止与检测
由于LSP的建立基于路由信息，因此LSP有可能也形成环路。在传统的IP网络中，IP通过TTL域来减轻进入路由环的分组对整个网络的影响。但是ATM和Frame Relay均不支持TTL 。因此MPLS工作组提出：“必须要有某种机制，防上路由环产生，或者（并且）保留一些网络资源可以用于路由环所产生的消耗。”有两种方法来处理路由环：检测和防止。对于检测方式，答应路由环存在，但MPLS将会检测到它并进行删除或弃用；对于防止方式，MPLS将提供机制来杜绝路由环的生成。