MPLS（多协议标签交换）是一种用于高效数据传输的路由技术。它采用标签来引导数据包通过网络，旨在提高网络性能和服务质量。在 MPLS 中，当数据包在网络中传输时，可插入一个被称为 "shim header"（填充头）的结构，具体而言，这种头部是 MPLS 标签头。下面是关于 MPLS shim headers 的一些详细信息：
MPLS Shim Header 的结构
MPLS shim header 通常包括以下字段：
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标签（Label）:
- 20 位，用于标识流量的特定路径。每个 MPLS 标签都与一个特定的转发路径（LSP，标签交换路径）相关联。
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实验（Exp）:
- 3 位，用于差异化服务（Differentiated Services）。可以用于定义流量的优先级或服务质量（QoS）参数。
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底层标签（S）:
- 1 位，称为底层标签位，表示这是最后一个标签。值为 1 时表示这是最后一个标签，当为 0 时表示后面还有其他标签。
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TTL（Time to Live）:
- 8 位，用于防止数据包在网络中无限循环。每经过一个路由器，TTL 值会减少 1，当 TTL 值为 0 时，数据包被丢弃。
MPLS Header 的特点
- 灵活性: MPLS 可以在互联网上运行，不论底层网络协议是什么。它适用于 Ethernet、ATM、帧中继等多种网络。
- 高速转发: 由于在路由器进行标签查找和转发而非长时间的 IP 地址查找，MPLS 可提供快速的数据包处理。
- 支持多个协议: MPLS 支持多种协议，包括 IPv4、IPv6、以及其他非 IP 协议，使其成为多协议环境中高效的传输方式。
MPLS 工作原理
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标签分配: 当数据帧进入 MPLS 网络时，入口路由器（Label Edge Router, LER）为数据帧分配标签并将其与一个转发路径（LSP）关联。
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标签交换 : MPLS 网络中的每个路由器（Label Switch Router , LSR）根据标签来转发数据包，而不是基于目的地址。每经过一个 LSR，路由器会读取 MPLS shim header，查找相应的转发表，然后替换标签并转发。
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出境节点处理: 最后，数据包到达出口路由器（LER），在这里标签被移除，数据包将被转发到目标网络或终端。
总结
MPLS shim headers 是 MPLS 中的重要组成部分，旨在增强数据传输的效率和灵活性。通过使用标签进行数据包的快速转发，MPLS 可以实现高效的网络服务，适用于多种类型的网络环境，尤其是在要求高 QoS 的场景中。
LSR 基于标签转发数据包，而非基于目标地址。