MPLS是加快IP网络传送速度的一种有效方式。传统IP网中,每一个路由器都要将IP包头的地址信息剥离并查询自身的IP路由表,这个过程的数据处理量是很大的,路由表越为庞大,传送时经过的路由器越多,包头的总计处理时间就会越长;MPLS则避免了中间节点对IP包头的地址分析,不经过第三层网络层。MPLS协议中采用了“下游赋值”的标签赋值机制,即上游向下游发出请求,下游以一个标签应答上游。IP数据包进入MPLS网络中,入口标签交换路由器(LSR)分析IP包头中源宿地址信息,查询路由表,在IP数据包前方加上一个MPLS网络的标签,将带有标签的IP数据包传送到第二节点,第二节点只需找到匹配的标签,用下一跳的标签替代原有的标签,再发送到下一跳,直至出口LSR,剥离标签后发到宿点。
MPLS网络中除了入口LSR外,只需查找简短的标签表,不用分析冗长的IP地址,从而随着网络规模的不断扩大,速度和价格优势日益明显。标签栈还允许虚拟专用网VPN的实现,此外,MPLS的一个有用特性是它适用于流量工程。流量工程(TE)着重于运营网络的性能优化,它一般通过处理度量、建模、特性和流量控制来获得特定的性能目标,其中一个主要目标就是在优化网络资源利用和流量性能的同时可以使网络更加有效、可靠地运转。
MPLS原来是用于分组交换网络的,GMPLS对MPLS做了扩展。GMLPS的接口交换能力支持分组交换、时分交换、波长交换和端口或光纤交换。不同的交换方式具有不同类型的标签,分组网络中使用显式的标签,其它交换类型网络使用隐式标签,时分交换网络以时隙为标签,波长交换网络已波长为标签,端口或光纤交换网络中则以端口号为标签。在GMPLS中,定义了一套分布式控制协议,包括链路管理、拓扑和资源发现及信令三大功能。