MPLS Multiprotocol Label Switching براي حمل بسته هاي شبکه با کمک Label (مثل عمل Routing که توسط IP است) بوجود آمد.
اين پروتکل براي اين به وجود آمد که مشکلات کند شدن Router ها در شبکه هاي کلان و زير فشار را با مکانيزمي ساده تر مثل Label زدن به ترافيک هر مشتري حل کند در حاليکه با پيشرفت روتر ها نياز چنداني به MPLS براي حل اين مشکل ديده نشد، از آن به خاطر توانايي هاي زياد در Traffic Engineering – Quality of Services و هم چنين Virtual Private Networks و ( Any-Transport over MPLS ( AToM استفاده ميشود.
اين VPN با Virtual Private Network ي که در Internet از آن استفاده ميکنيم متفاوت است. در واقع با MPLS شما ميتوانيد شبکه شهر خود را به شبکه هاي ديگر شهر هاي خود متصل کنيد در حاليکه يک اتصال به سرويس دهنده کافي است و ميتوان علاوه بر IP پروتکل هاي ديگر حتي در لايه دو نظير ATM و Ethernet را منتقل کرد (به اين دليل به آن Multi-protocol ميگويند.)
MPLS در چه لايه اي از مدل OSI قرار دارد؟ به MPLS لايه 2/5 را اختصاص داده اند چيزي ميان Ethernet و IP است و به آن مدل ارتقا يافته ATM و Frame-Relay ميگويند.
تنها دستگاهي که از سمت client با MPLS کار ميکند روتر است، پس به عنوان مشترک کار چنداني به ساختار دروني MPLS نداريم و تنها به روتر سمت سرويس دهنده (Provider Edge – PE) متصل شده و به کمک BGP يا هر روش ديگر؛ از شبکه هاي ديگر خود متصل به MPLS با خبر شده و اطلاعات خود را از ميان ابر MPLS عبور ميدهيم.
اساس معماري MPLS
ساختار شبکه MPLS به دو جز جداگانه تقسيم مي شود.
1- جز کنترلي که به آن control plane گفته مي شود .
2- forwarding که معمولا به آن data plane گفته مي شود.
در شبکه هاي Traditional براي رسيدن بسته هاي داده از مبدا به مقصد در حالت کلي (اگر cost هاي مساوي وجود نداشته باشد) تنها يک مسير که best route آن رو تينگ پروتکل است انتخاب مي شود واز مسير هاي ديگر اگر چه داراي cost بالاتري هستند ولي ترافيکي از آنها نمي گذرد و استفاده بهينه نخواهد شد. لذا نياز به تکنولوژي وجود دارد تا بتواند از کليه ظرفيت هاي موجود شبکه بهترين استفاده را کند.
شبکه مبتني بر تکنولوژي MPLS تمهيداتي را جهت اين امر در نظر گرفته است تا بتوان از پهناي باد هاي موجود شبکه نهايت استفاده را نمود ( traffic engineering).
از خواص ذاتي MPLS تفکيک ترافيک يک سازمان از ديگر سازمانها توسط سرويس دهنده مي باشد به طوريکه چندين مشترک مي توانند از آدرس دهي خصوصي مشترک بدون نياز به ترجمه اي ن آدرس ها استفاده نمايند. ايم جداسازي ترافيک منتهي به استفاده از عبارت MPLS VPNs گرديد تا مشترکيني را که قصد اجراي يک شبکه خصوصي IP را با ديگر نقاط زير مجموعه شان را دارند متمايز سازد.در حقيقت MPLS VPNs مشابه مدارات مجازي ATM ويا Frame Relay مي باشد.
در بيشتر شبکه هاي WAN دنيا از تکنولوژي انتقال لايه دو مانند ATM و Frame relay استفاده مي گردد و براي اتصال دو روتر مطابق شکل زير با استفاده از شبکه WAN لايه دو اين اتصال ميسر مي گردد . در اين حالت طراح شبکه WAN مي بايست به صورت دستي مسيري ايجاد نمايد تا بسته هاي لايه سه از ميان لايه دو عبور کنند لذا نياز به بستن virtual circuit بصورت point to poin است که مشکلات فراواني را در شبکه ايجاد مي کند.
MPLS اين امکان را به سوئيچ هاي لايه دو مي دهد تا همانند يک روتر در انتخاب مسير هوشمند باشد.
امروزه ارائه سرويس‌هاي اترنت شهري با محدوديت‌هايي روبه‌رو است. بسياري از فراهم‌كنندگان سرويس، تنها اتصالات نقطه به نقطه مانند دسترسي به اترنت و يا اتصال سايت‌ها در داخل شبكه شهري را پشتيباني مي‌كنند. برخي فراهم‌كنندگان ديگر تنها تعداد محدودي از مشترياني را كه اتصال LAN اترنت چندنقطه به چندنقطه را در داخل شبكه شهري پياده‌سازي نموده‌اند، حمايت مي‌كنند. از آن جايي‌كه بيشتر فراهم‌كنندگاني كه سرويس‌هاي اترنت شهري را ارائه مي‌دهند، امروزه شبكه‌هاي خود را بدون استفاده از سوييچ‌هاي اترنت ساخته‌اند، فراهم كردن اين سرويس در شبكه شهري بزرگ برخي مشكلات اساسي را در بردارد.
گروه‌هاي مختلف در زمينه شبكه‌هاي شهري مبتني بر اترنت انجام داده‌اند، سرويس‌هاي مبتني بر اترنت را به دو گروه نقطه به نقطه و چندنقطه تقسيم نموده‌اند. معماري لازم براي پياده‌سازي سرويس‌هاي نقطه به نقطه Virtual Private Wire Services) VPWS) و براي پياده‌سازي سرويس‌هاي چندنقطه‌اي VPLS است.
امروزه روي فناوري IP سرمايه‌گذاري ميشود، زيرا IP جهاني شده و حرف اول را مي‌زند. البته پروتكل IP ضعف‌هايي داشت و آن عدم توانايي تضمين كيفيت در شبكه‌هاي خصوصي بود. براي رفع اين نقص‌ها، يك پروتكل الحاقي به‌نام پروتكل MPLS به آن افزودند. الان مدرن‌ترين تكنولوژي كه در جهان وجود دارد IPMPLS يا در حقيقت IP+MPLS است .