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一種新的多層交換技術(shù)——標(biāo)簽交換( 二 )

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二、標(biāo)簽交換
標(biāo)簽從概念上來講是一種短小、定長、具有局部意義的標(biāo)識符，由分組（或信
元）來攜帶，用來簡化網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的路由選擇步驟 。從意義上講，標(biāo)簽與多層交換中
的標(biāo)記一樣 。標(biāo)簽的封裝與具體的物理網(wǎng)絡(luò)有關(guān)，例如：對于ATM，是將標(biāo)簽放在A
TM信元頭的VPI/VCI域，占16位；對于IPv6，是將標(biāo)簽放在數(shù)據(jù)流標(biāo)號域，占28位 。
對于高性能分組轉(zhuǎn)發(fā)或信元轉(zhuǎn)發(fā)而言，標(biāo)簽交換技術(shù)是一種創(chuàng)新性的新技術(shù)，
它不但融合了數(shù)據(jù)鏈路層的交換性能和流量治理功能，還融合了網(wǎng)絡(luò)層路由的擴(kuò)展
性和靈活性，可用來進(jìn)一步擴(kuò)展Internet和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng) 。標(biāo)簽交換技術(shù)類似于郵電
局采用郵政編碼對信件轉(zhuǎn)發(fā)的方案：在郵政編碼末出現(xiàn)之前，郵電局工作人員必須
查閱整個(gè)地址才能對信件進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，采用統(tǒng)一的郵政編碼可以立即對信進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā) 。
當(dāng)然，標(biāo)簽交換并不是拋棄網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā) 。這是因?yàn)椋簶?biāo)簽交換本身依靠于傳統(tǒng)
的路由協(xié)議；給從未加過標(biāo)簽的分組添加標(biāo)簽需要網(wǎng)絡(luò)層轉(zhuǎn)發(fā)；當(dāng)標(biāo)簽交換將一系
列路由聚合到一個(gè)標(biāo)簽中時(shí)，這些路由并不會(huì)向同一個(gè)站轉(zhuǎn)發(fā)，這時(shí)就需要網(wǎng)絡(luò)層
轉(zhuǎn)發(fā) 。然而大多數(shù)情況下，分組轉(zhuǎn)發(fā)只需要標(biāo)簽交換就可以了，不需要網(wǎng)絡(luò)層交換 。
無論是對分組還是對信元，標(biāo)簽交換均給協(xié)議幀添加標(biāo)簽，為了敘述上的方便，
我們只以分組為例進(jìn)行描述 。
三、標(biāo)簽交換的體系結(jié)構(gòu)
標(biāo)簽交換包含兩種組成部件：轉(zhuǎn)發(fā)部件和控制部件 。轉(zhuǎn)發(fā)部件采用由分組所攜
帶的標(biāo)簽信息來轉(zhuǎn)發(fā)分組；控制部件負(fù)責(zé)維持正確的標(biāo)簽發(fā)送信息 。
1．轉(zhuǎn)發(fā)部件
轉(zhuǎn)發(fā)部件是建立在標(biāo)記交換機(jī)制之上的 。當(dāng)標(biāo)簽交換機(jī)收到攜帶標(biāo)簽的分組后，
交換機(jī)以標(biāo)簽為索引來查找標(biāo)簽信息庫TIB（Tag InformationBase） 。TIB中的每
一表項(xiàng)由人口標(biāo)簽和一個(gè)或多個(gè)子標(biāo)簽組成 。子標(biāo)簽包括出口標(biāo)簽、出口接口和出
口連接信息 。假如交換機(jī)在TIB中找到一個(gè)表項(xiàng)，該表項(xiàng)的人口標(biāo)簽與分組所攜帶的
標(biāo)簽相同，則用該表項(xiàng)中的出口標(biāo)簽取代分組所攜帶的標(biāo)簽，并且用表項(xiàng)中的出口
連接信息取代分組中的連接信息（如MAC地址） 。
標(biāo)簽交換采用定長、短小的標(biāo)簽作為索引，它極大地簡化了轉(zhuǎn)發(fā)過程，使轉(zhuǎn)發(fā)
過程可以直接由硬件來完成 。相對子網(wǎng)絡(luò)層所采用的最長匹配方法，其轉(zhuǎn)發(fā)性能大
大提高 。另一方面，對于標(biāo)簽交換而言，單播和組播采用同樣的轉(zhuǎn)發(fā)算法，只不過
單播對應(yīng)一個(gè)子表項(xiàng)，而組播對應(yīng)多個(gè)子表項(xiàng) 。也正是轉(zhuǎn)發(fā)程序的簡單性，使路由
控制功能對轉(zhuǎn)發(fā)程序的影響比較小，當(dāng)添加新的路由控制功能時(shí)不必重新優(yōu)化轉(zhuǎn)發(fā)
程序（通過修改硬件或軟件） 。
2．控制部件
控制組件是負(fù)責(zé)創(chuàng)建標(biāo)簽綁定，并負(fù)責(zé)在標(biāo)簽交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部發(fā)布標(biāo)簽綁定信息 。
為了在傳統(tǒng)路由功能基礎(chǔ)之上支持標(biāo)簽交換功能，相應(yīng)的就要增加新的模塊 。下面
描述了一些主要模塊：
（1）目的驅(qū)使路由
在傳統(tǒng)路由中，路由器根據(jù)分組的目的地址對分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)信息存貯在
轉(zhuǎn)發(fā)信息表中FIB（Forwaring Information Base） 。為了支持目的驅(qū)使路由，標(biāo)簽
交換機(jī)首先采用標(biāo)準(zhǔn)的路由協(xié)議（如：OSPF，BGP）建立FIB，然后在FIB基礎(chǔ)之上通
過給路由表項(xiàng)添加標(biāo)簽來建立自己的TIB，最后根據(jù)TIB和FIB來轉(zhuǎn)發(fā)分組 。
（2）路由信息分層
每一個(gè)由一個(gè)機(jī)構(gòu)治理的網(wǎng)絡(luò)和路由器的集合稱為一個(gè)自治系統(tǒng)，在自治系統(tǒng)

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