Để đảm bảo quá trình chuyển tiếp gói tin trong mạng là tối ưu, một mạch ảo ATM phải tồn tại giữa bất kỳ hai router kết nối tới mạng lõi ATM. Điều đó có nghĩa là nếu quy mô của mạng lớn, có đến vài chục hoặc thậm chí hàng trăm router kết nối với nhau thì xảy ra một vấn đề khá trầm trọng
Ta có thể gặp các vấn đề sau:
Khi một router mới được nối vào mạng lõi WAN thì một mạch ảo phải được thiết lập
Nếu một mạng chạy giao thức định tuyến thì mọi router sẽ thông báo sự thay đổi trong mạng tới mọi router khác cùng kết nối tới WAN đường trục, kết quả là có quá nhiều lưu lượng trong mạng.
Sử dụng các mạch ảo giữa các router là phức tạp bởi vì thật là khó để dự đoán chính xác lưu lượng giữa bất kỳ hai router trong mạng.
Mặt khác sự bùng nổ của mạng Internet dẫn tới xu hướng hội tụ các mạng viễn thông khác như mạng thoại, truyền hình dựa trên Internet, khi đó giao thức IP trở thành giao thức chủ đạo trong lĩnh vực mạng. Xu hướng của nhà cung cấp dịch vụ là thiết kế và sử dụng các router chuyên dụng với dung lượng truyền tải lớn hỗ trợ các giải pháp tích hợp, chuyển mạch đa lớp cho mạng trục Internet. Nhu cầu cấp thiết trong bối cảnh này là phải ra đời một công nghệ lai có khả năng kết hợp những đặc điểm tốt của chuyển mạch kênh ATM và chuyển mạch gói IP.
Công nghệ MPLS ra đời trong bối cảnh đáp ứng nhu cầu của thị trường theo đúng tiêu chí phát triển của Internet đã mang lại những lợi ích thiết thực, đánh dấu một
bước phát triển mới của Internet trước xu thế tích hợp công nghệ thông tin và viễn thông
2.2 Chuyển mạch nhãn đa giao thức là gì?
2.2.1 Khái niệm
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (Multiprotocol Label Switching – MPLS) là một công nghệ được đưa ra với mục đích giải quyết nhiều vấn đề đang tồn tại liên quan tới chuyển mạch gói trong môi trường kết nối Internet.
MPLS là một công nghệ kết hợp đặc điểm tốt nhất giữa định tuyến lớp ba và chuyển mạch lớp hai cho phép chuyển tải các gói rất nhanh trong mạng lõi (core) và định tuyến tốt ở mạng biên (edge) bằng cách dựa vào nhãn (label). MPLS là một phương pháp cải tiến việc chuyển tiếp gói trên mạng bằng các nhãn được gắn với mỗi gói IP, tế bào ATM, hoặc frame lớp hai. Phương pháp chuyển mạch nhãn giúp các Router và MPLS-enable ATM switch ra quyết định theo nội dung nhãn tốt hơn việc định tuyến phức tạp theo địa chỉ IP đích. MPLS kết nối tính thực thi và khả năng chuyển mạch lớp hai với định tuyến lớp ba. Cho phép các nhà cung cấp dịch vụ cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau mà không cần phải bỏ đi cơ sở hạ tầng sẵn có. Cấu trúc MPLS có tính mềm dẻo trong bất kỳ sự phối hợp với công nghệ lớp hai nào. MPLS hỗ trợ mọi giao thức lớp hai, triển khai hiệu quả các dịch vụ IP trên một mạng chuyển mạch IP. MPLS hỗ trợ việc tạo ra các tuyến khác nhau giữa nguồn và đích trên một đường trục Internet. Bằng việc tích hợp MPLS vào kiến trúc mạng, Các nhà cung cấp dịch vụ có thể giảm chi phí, tăng lợi nhuận, cung cấp nhiều hiệu quả khác nhau và đạt được hiệu quả cạnh tranh cao.
2.2.2 Đặc điểm mạng MPLS
Không cần có một giao diện lập trình ứng dụng, cũng không có thành phần giao thức phía host.
- MPLS chỉ nằm trên các router.
- MPLS là giao thức độc lập nên có thể hoạt động cùng với giao thức khác IP như IPX, ATM, Frame Relay,…
- MPLS giúp đơn giản hoá quá trình định tuyến và làm tăng tính linh động của các tầng trung gian.
2.2.3 Một số khái niệm cơ bản trong kiến trúc MPLS
2.2.3.1 Nhãn
Nhãn là một khung nhận dạng ngắn, chiều dài cố định . Nhãn không tực tiếp mã hóa thông tin của header như địa chỉ lớp mạng. Nhãn được gói vào một gói tin cụ thể sẽ đại diện cho một FEC mà gói tin đó đã được ấn định.
Có hai kiểu nhãn Kiểu khung: