Wieloprotokołowe przełączanie etykiet (MPLS) polega na dodawaniu etykiety (lub znacznika) do pakietów danych, umożliwiając routerom podejmowanie decyzji o przekazywaniu dalej w oparciu o te etykiety, a nie adresy IP. Etykieta ta pełni rolę identyfikatora obwodu wirtualnego, umożliwiając routerom ustanawianie z góry określonych ścieżek (ścieżek z przełączaniem etykiet, LSP) w sieci. MPLS działa pomiędzy warstwą 2 (warstwa łącza danych) i warstwą 3 (warstwą sieci) modelu OSI, zapewniając wydajne przekazywanie pakietów i możliwości inżynierii ruchu. Oddzielając płaszczyznę przekazywania od płaszczyzny sterowania, MPLS zwiększa wydajność sieci, skalowalność i możliwości jakości usług (QoS).
MPLS działa krok po kroku w następujący sposób: Najpierw routery w sieci MPLS ustanawiają płaszczyznę sterowania przy użyciu protokołów takich jak LDP (protokół dystrybucji etykiet) lub RSVP-TE (protokół rezerwacji zasobów – inżynieria ruchu). Protokoły te rozprowadzają etykiety i definiują LSP w sieci. Po drugie, gdy router odbiera pakiet danych, przydziela etykietę w oparciu o miejsce docelowe pakietu i przekazuje go wzdłuż wcześniej określonej ścieżki LSP. Po trzecie, kolejne routery wzdłuż LSP używają tych etykiet do szybkiego przekazywania pakietów bez konieczności obszernego przeszukiwania tabeli routingu IP. Na koniec na routerze wyjściowym etykieta MPLS jest usuwana, a oryginalny pakiet IP jest przekazywany dalej w oparciu o jego docelowy adres IP. Proces ten umożliwia MPLS efektywne kierowanie pakietów przez złożone sieci, jednocześnie obsługując usługi QoS, inżynierię ruchu i usługi VPN.
Wieloprotokołowe przełączanie etykiet (MPLS) jest wykorzystywane jako opcja łączności z kilku powodów. Po pierwsze, MPLS zapewnia wydajne przekazywanie pakietów w oparciu o etykiety, umożliwiając routerom szybsze podejmowanie decyzji o przekazywaniu w porównaniu z tradycyjnym routingiem IP. Zwiększa to wydajność sieci i zmniejsza opóźnienia, dzięki czemu MPLS nadaje się do zastosowań i usług czasu rzeczywistego, które wymagają przewidywalnej transmisji danych. Po drugie, MPLS obsługuje możliwości inżynierii ruchu, umożliwiając administratorom sieci optymalizację ścieżek ruchu i alokację zasobów sieciowych w oparciu o wymagania aplikacji. Dodatkowo MPLS ułatwia wdrażanie wirtualnych sieci prywatnych (VPN), umożliwiając organizacjom bezpieczne łączenie rozproszonych geograficznie lokalizacji za pośrednictwem współdzielonej infrastruktury MPLS. Ogólnie rzecz biorąc, MPLS został wybrany ze względu na jego skalowalność, niezawodność i zdolność do obsługi różnorodnych potrzeb sieciowych w sieciach przedsiębiorstw i dostawców usług.
Protokół dystrybucji etykiet (LDP) to kluczowy składnik MPLS, który ułatwia dystrybucję etykiet pomiędzy routerami w sieci MPLS. LDP działa poprzez ustanawianie powiązań etykiet pomiędzy sąsiednimi routerami, gdzie każdy router przypisuje etykiety trasom sieciowym i ogłasza te etykiety sąsiednim routerom. Kiedy router odbiera pakiet danych, przypisuje etykietę na podstawie powiązań etykiet i przekazuje pakiet odpowiednią ścieżką z komutacją etykiet (LSP). LDP zapewnia, że routery w sieci MPLS utrzymują spójne mapowania etykiet, umożliwiając wydajne przekazywanie pakietów i optymalną wydajność sieci. LDP jest szeroko stosowany w sieciach MPLS do obsługi różnych usług, w tym QoS, inżynierii ruchu i VPN, poprzez dynamiczne ustanawianie i utrzymywanie ścieżek z przełączaniem etykiet.
Profil transportowy MPLS (MPLS-TP) rozszerza technologię MPLS, aby sprostać wymaganiom sieci transportowych, takich jak te używane przez operatorów telekomunikacyjnych i dostawców usług. MPLS-TP zapewnia ulepszone funkcje dostosowane do transportu pakietów, w tym mechanizmy odporności, zarządzanie błędami i monitorowanie wydajności. W przeciwieństwie do tradycyjnego MPLS, MPLS-TP kładzie nacisk na deterministyczne dostarczanie pakietów i niezawodność sieci, dzięki czemu nadaje się do obsługi usług o znaczeniu krytycznym, takich jak przesyłanie głosu, wideo i danych w sieciach klasy operatorskiej. MPLS-TP działa podobnie do MPLS pod względem przełączania etykiet i ustanawiania ścieżek, ale zawiera dodatkowe funkcje, aby spełnić rygorystyczne wymagania sieci transportowych, zapewniając solidny i przewidywalny transport pakietów w zróżnicowanych i złożonych środowiskach sieciowych.