Nhằm thiết lập và duy trì tuyến ứng với thơng tin thu thập từ giao thức định tuyến, LSR dọc theo tuyến này phải gán và phân bổ nhãn cho những nút lân cận. Kèm theo đó là một Tuyến chuyển mạch nhãn (LSP) được tạo ra giữa lối vào và lối ra của địa phận MPLS. LSP được tạo ra bằng việc móc nối một hoặc nhiều bộ định tuyến chuyển mạch nhãn cho phép phát chuyển gói bằng cách trao đổi nhãn. Sự phân bổ nhãn cho phép LSR thông tin tới LSR khác của một liên kết FEC/nhãn đã được thiết lập. Với liên kết này thì LIB trong các LSR được sử dụng trong quá trình trao đổi nhãn nhằm duy trì cho số liệu. Sự phân bổ các liên kết FEC/nhãn trong số các LSR tham gia nhằm thiết lập LSP nhờ Giao thức phân bổ nhãn (LDP).
Chuyển mạch nhãn đa giao thức (MPLS) là một công nghệ mới xuất hiện nhưng đã chiếm được lòng tin của người sử dụng, nhờ sự tích hợp mơ hình phát chuyển trao đổi nhãn với định tuyến lớp mạng. Những nỗ lực ban đầu của MPLS tập trung vào IPv4 để hỗ các giao thức định tuyến IP tìm đường kết nối trong mạng. Tuy nhiên, MPLS cũng cung cấp khả năng thiết kế lưu lượng: chuyển luồng lưu lượng từ các tuyến ngắn nhất được xác định theo thuật toán của giao thức định tuyến đến tuyến có tiềm ẩn nghẽn thấp nhất qua mạng.
Các gói IP đi vào trong mạng MPLS được gắn vào FEC xác định ở bộ định tuyến chuyển mạch nhãn lối vào (LSR). FEC là một nhóm gói lớp 3 mà có cùng cách xử lý phát chuyển (ví dụ như đích, QoS). LSR lối vào sẽ gán một nhãn cho gói dựa trên FEC mà nó yêu cầu và phát chuyển tới nút kế tiếp trong luồng chuyển mạch nhãn (LSP). LSP có tính năng hồn tồn tương tự như một kênh ảo bởi vì nó định nghĩa tuyến lối vào-lối ra qua mạng để tồn bộ các gói thuộc về một FEC nào
đó được chuyển qua mạng.
Trong mạng lõi, các gói được gán nhãn được truyền qua LSP theo cách phát chuyển nhãn. ở đây, LSR chỉ đơn giản thực hiện phát chuyển gói. Khi gói được gán nhãn rời LSR lối ra, LSR sẽ huỷ nhãn và phát chuyển gói sử dụng phát chuyển dựa trên IP truyền thống (longest-match).
Một LSR cũng có khả năng thực hiện xát nhập nhãn. Điều này liên quan tới trường hợp nhiều phân đoạn LSP hướng tới LSR cùng đích được xát nhập thành một LSP đi. Chỉ LSP có cùng cách phát chuyển là được xát nhập với nhau.
MPLS trong vai trị cơng nghệ đường trục phải được cung cấp dịch vụ thích hợp cho lưu lượng mạng bao gồm bảo vệ lưu lượng mạng trên LSP. Chuyển mạch bảo vệ MPLS liên quan đến khả năng lớp MPLS khơi phục nhanh chóng và hồn toàn lưu lượng trước những thay đổi trạng thái của lớp MPLS. Thời gian bảo vệ lớp MPLS phải so sánh được với thời gian bảo vệ của lớp SDH. Cần phải tái định tuyến lớp MPLS do:
Tái định tuyến trong lớp IP là rất chậm, nó được tính theo giây. Trong một số phần mạng lớp SDH và quang thường bị giới hạn trong topo ring và không gồm bảo vệ mesh.
Cơ chế bảo vệ của lớp mạng quang và SDH có thể khơng đủ hiệu quả để bảo vệ cho hoạt động lớp cao hơn. Điều này có nghĩa là khi cung cấp chức năng bảo vệ tuyến thì chúng khơng dễ cung cấp bảo vệ luồng MPLS. MPLS cung cấp đặc tính hạt băng tần nhỏ cho bảo vệ và cho phép thực hiện sự phân biệt giữa các kiểu lưu lượng được bảo vệ. Chuyển mạch bảo vệ cần được thiết kể sao cho cung cấp độ mềm dẻo cho nhà khai thác mạng để họ có những giải pháp khác khi quyết định kiểu bảo vệ gì cho LSP MPLS.
Phát chuyển hiệu quả: do sử dụng nhãn nên các bộ định tuyến lõi/LSR không cần thực hiện việc tìm kiếm tuyến trong các bảng định tuyến lớn mà chỉ cần thực hiện trong LIB nhỏ hơn.
Dịch vụ phân biệt: các tuyến hoặc FEC có thể được gán cho CoS khác nhau. Sử dụng nhãn kết hợp với các tham số CoS cho phép dễ dàng nhận diện dòng lưu lượng như vây.
Mạng riêng ảo MPLS: VPN có thể được thiết lập bằng cách tương đối đơn giản. Thêm nữa sử dụng các nhãn (khác nhau), lưu lượng riêng có thể tách ra trong mạng công cộng.
Thiết kế lưu lượng: bởi vì các tuyến MPLS dựa trên topo và sử dụng nhãn để nhận diện chúng nên tuyến dễ dàng được định tuyến lại. Lại một lần nữa nhãn được sử dụng để thực hiện điều này.
Do có thể thực hiện trên các phần tử chuyển mạch ATM nên phát chuyển gói có thể đạt đến tốc độ đường truyền.
Bên cạnh một số những ưu điểm trên cũng còn tồn tại một số nhược điểm: Tính hạt: MPLS chỉ quan tâm đến lưu lượng tổng thể và như vậy thì rất khó thực hiện các luồng nhỏ. Chú ý có thể gán nhãn cho mỗi luồng nhưng sẽ khơng thể mở rộng trong mạng lõi do số lượng luồng là rất lớn.
Topo định hướng: do MPLS là topo định hướng nên nhãn cần được gán cho mỗi tuyến. Đây lại trở thành điểm yếu của MPLS khi tuyến khơng sử dụng thì coi như lãng phí nhãn.
Thực thi thuộc tính ưu tiên: mặc dù về cơ bản có thể hài lịng về MPLS nhưng các đặc tính tiên tiến như VPN và thiết kế lưu lượng hiện vẫn đang còn nhiều tranh luận. Việc thực thi các đặc tính này là hồn tồn đúng đắn tuy nhiên rất có thể sẽ không liên kết hoạt động với những công nghệ khác.
2.5.4 Các chức năng của MPLS/GMPLS
GMPLS chủ yếu tập trung vào mảng điều khiển để thực hiện quản lý kết nối cho mảng số liệu (lưu lượng số liệu thực tế) cho cả giao diện chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói. Hình 2.24 thể hiện phân cấp phát chuyển trong GMPLS. Mảng điều khiển này đảm nhiệm bốn chức năng cơ bản sau:
Điều khiển định tuyến: cung cấp chức năng định tuyến, thiết kế lưu lượng và
khám phá topo.
Khám phá tài nguyên: cung cấp cơ chế lưu vết tài nguyên khả dụng của hệ
thống như băng tần, dung lượng ghép kênh và cổng lưu lượng.
Quản lý kết nối: cung cấp dịch vụ đầu cuối đến đầu cuối cho dịch vụ khác.
Chức năng này gồm tạo, thay đổi, chất vấn và xố kết nối.