ATM的劣势:

1, 20%的信源tax.

比如说传输1MB的数据，最后要加上20%的信源税，最后需要占用带宽1.2MB.

2, "N-squared" PVC problem.

需要做一个full mesh的拓扑，这样就增加了网络拓扑的复杂程度.对于后期维护带来了相当大的问题.对设备性能要求很高。

比如有9台路由器，9个路由器要建立全拓扑的话，那么就是(9*(9-1))/2个链接，最后有36条链接需要建立，而，设备越多，链接会直接程指数上升.

3, The inability to operate over a non-ATM infrastructure.

三层IP和二层ATM网络完全独立。这个是最大的问题。

后来，CISCO和其他厂商相继出台了相关的标签交换的私有协议。

CISCO: Tag switching.

IBM: ARIS

Toshiba : CSR

Nokia: IP switching

Lucent: IP Navigator.

后来在1997年，MPLS 被IETF正式出台相关标准，所以MPLS (multiple protocol label switch )正式成为标准，后厂商相继按照该标准来做协议。

那么MPLS的优势在哪里呢？

1, 所有的核心路由器和网络设备在包头加入一个简单的标签进行数据包的转发，替代以前的IP逐跳转发的原理。---------速度快，对设备的负载要求小.

2, 以前ATM作为骨干网的时候，扩展性成了一个致命的问题。因为网络需要形成full mesh的结构，所以每增加一台设备，就需要增加很多链路。对于网络的成本，后期的维护都提出了巨大的挑战。

3, 通过硬件来进行数据包的转发.

MPLS的转发机制：

工作原理类似于一次路由，多次交换。

数据包进接口以后，实际上是直接进入路由转发表.而不会每次都上CPU进行查询以后再转发。

不一样的是，三层交换机是流量驱动，没有流量，是不会建立表项的。而MPLS是控制驱动，是按照拓扑进行驱动的，这样就更加优化了工作原理。

CISCO是根据CEF来创建表项的。

所以，在应用MPLS的时候，必须要在设备上开启CEF.否则的话是不能跑标签交换的。

下面是MPLS工作的一个环境：

在CE到PE之间，是跑的普通传统路由转发，而ISP内部则提供了MPLS标签交换的服务。

下面用一个表，说明客户需要any to any(不管我数据包从哪里发，也不管对端是哪里收，只要数据包到了你运营商，你就必须给我提供一个稳定的链路，客户也不会管你链路是否出问题了，所以运营商在以前的技术需要形成一个full mesh的网络结构来保证客户的业务.)需求，各种技术的有缺点.这里才是真正的体现了MPLS功能强大的优势。

那么有哪些技术呢？

1, 专线 lease line. 2, Frame Relay 3, ATM 4, IP 5, MPLS

下面来进行比较一下。

这个表里面，首先是全互联，然后是网络链路，然后是QOS.

不要奇怪，IP协议这里所说的QOS,不是在路由器上面配置一些队列技术等等实现的本台路由器的QOS.而是说，真真正正的提供端到端的QOS.在本台路由器的出接口配置了QOS只能说在本跳生效，当业务流量到下一跳的时候，又需要重新配置，而，其他的技术是提供的端到端的服务。因为其他技术都不是逐跳进行转发的。

下一个是私有性。 为什么IP在这里不支持私有性呢？

我们都知道IP技术发展到今天，关于隧道加密技术有很多，IPsec, L2TPV3, GRE等等。不管这些是加密还是不加密的，黑客是可以在网络上进行数据包的嗅探和捕捉的，而，真正的私有性指的是就和专线一样，你根本就没有机会链到网络中来，又如何谈数据包捕捉和中间人攻击呢？

下面是MPLS可以提供的一些服务：

提供VPN服务，流量工程，IP+ATM.(这个是为了兼容以前的ATM交换机设备), AToM (二层仿真链路),现在有一个比较流行的技术叫做EOP. Ethernet over POS.是属于Metro Ethernet的一种技术.(城域以太网)

上面所有服务都是基于MPLS为基础的。

MPLS真正比IP的优势又在哪里呢？

●关于第一点，这里做一个解释.

A "connection" is an important abstraction to add to an IP network.

IP本身其实是没有连接的协议。

当时我在看这个的时候，我觉得有点晕。如果IP没有连接，和UDP一样，那么为什么又说TCP是有连接的呢？而且TCP有三次握手和重传机制来保证数据包的完整性。到底第一点想说明的是什么呢？

这里其实我对概念上有一点误解了，IP是第三层的协议，TCP是四层的协议.如果就纯三层来说，IP确实是没有连接的。

下面一个实验马上就清楚的解释了这个概念。

答案马上就出来了,下面是一个拓扑：

PC1------router-1------router-2------PC2

假设PC1发了2个数据包给PC2通过网络router-1和router-2.

在传输过程中，router-1如果只收到了PC1的包1，而没有收到包2， 他还是会继续往下传递，直到通过router-2传输到了PC2,这个时候TCP发挥作用了，有一个应答机制技术，PC2会在自己缓存里面确认，一共有2个数据包，但是我只收到了序列号是1的数据包，PC1,请你再发一次。然后PC1再重新发给PC2.

由始至终，都是2个PC在进行协商。路由器是工作在三层的设备。router-1丢包的时候，没有发任何响应机制给PC1，这，就是为什么说，IP是没有连接的 ，之所以数据可以保证完整性传输到PC2,都是靠的4层TCP进行的操作。

但是，既然在过去10年中都应用的很好，IP没有连接就没有连接，我可以用4层TCP来做保证，MPLS在这里又怎么样呢？

这个拓扑就是一个无连接的网络. connectionless network.

如果从源到目的中间掉包，那么destiantion就会通过3个路由器再重新的高速source，请您再重新传输那几个包，中间丢了..

无连接还有一个缺点，就是因为路由的转发是逐跳的，那么还有其他流量过来的时候，会继续走上面的路径。因为经过路由计算上面是最优的路径。

这个是有连接的，呵呵，关于这个图，其实就真正的引入了流量工程的概念。

关于流量工程有专门的专题进行介绍...

上面就是引入MPLS的原因和产生的背景，有了这些，为学习MPLS的意义和目的奠定了一定的基础。

本文转自 hny2000 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/361531/668475