📘 AI時代系列(4)：AI 驅動的電信網路規劃與設計 🌐
32/100 第四週：📌 傳輸與骨幹網
32. IP / MPLS 傳輸基礎 —— 支撐業務的核心傳輸協定
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🎯 單元導讀
在電信網路中，光纖與 WDM 提供高速的物理通道，但真正承載 數據、語音、影音 的邏輯協定，主要是 IP 與 MPLS。
• IP（Internet Protocol）：分組交換，提供基礎路由與傳輸。
• MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協定標籤交換）：透過標籤轉送，提升效率並支援 QoS / VPN / 流量工程。
兩者共同構成電信與企業骨幹網的核心基礎。
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🧠 一、IP 傳輸基礎
• 核心特點：
o 分組交換（Packet Switching）。
o 無連線（Connectionless）。
o 最佳努力（Best Effort），不保證延遲與頻寬。
• 應用場景：
o 公網互聯、互聯網骨幹。
o 基礎封包傳輸（如 Web、Email、IoT）。
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🧠 二、MPLS 的核心概念
• 原理：在封包進入網路時，加上一個 標籤（Label），路由器依標籤轉送，而非依 IP 位址查表。
• 優勢：
o 更快的轉送效率。
o 支援 流量工程（Traffic Engineering, TE），可控流量走向。
o 提供 QoS 保證（適合語音、視訊）。
o 可建立 MPLS VPN，提供企業專網服務。
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🔁 三、ASCII 架構示意
傳統 IP 路由：
[Packet] ──► 查詢 Routing Table ──► 找到下一跳 ──► 繼續轉送
MPLS 標籤交換（核心骨幹）：
[Packet + Label] ──► [LSR] ──► 根據 Label 決定下一跳 ──► 快速轉送
電信骨幹中的 MPLS VPN 應用：
[分公司 A]
│
(MPLS VPN)
▼
[電信骨幹 LSR 網]
▼
[企業總部]
在傳統 IP 路由中，封包需逐跳查詢路由表決定下一跳，處理速度較慢；而在 MPLS（多協定標籤交換）架構中，封包加上標籤後由 LSR 根據 Label 快速轉送，提升效率與穩定性。此技術廣泛應用於電信骨幹中的 MPLS VPN，可實現企業分公司與總部間的高 QoS、高可靠性連線，是大型企業專線連網的主流解決方案。
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🧪 四、應用場景
1. 企業專網（MPLS VPN）：確保跨國企業內部通訊的安全與 QoS。
2. 語音 / 視訊承載：利用 MPLS 流量工程，保證延遲與抖動在可控範圍。
3. 行動回傳（Mobile Backhaul）：承載 4G/5G 的基站流量。
4. 多業務整合：IP + MPLS 承載 IoT、OTT、雲端業務。
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⚙️ 五、AI 在 IP/MPLS 的角色
• 智慧路由選擇：AI 分析流量狀況，動態選擇最佳路徑。
• 異常檢測：AI 偵測封包延遲、丟包，快速定位壅塞或故障。
• 流量工程最佳化：AI 自動規劃 MPLS TE Path，減少人工干預。
• 安全監控：AI 分析路由表異常或 DDoS 攻擊行為。
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💼 六、實務題
1. 基礎概念
o 問題：IP 傳輸為何被稱為「最佳努力傳輸」？
o 答案：因為 IP 本身不保證頻寬、延遲或可靠性，只盡力送達，需搭配上層協定或 MPLS 等機制來強化 QoS。
2. MPLS 技術應用
o 問題：為什麼電信骨幹廣泛使用 MPLS？
o 答案：因為 MPLS 可支援流量工程、QoS、VPN，提供差異化服務與高可靠性，適合語音、視訊與企業專網需求。
3. 設計題
o 問題：如果企業要建置跨國專線，會選擇「MPLS VPN」還是「IPSec over Internet」？為什麼？
o 答案：通常選擇 MPLS VPN，因為其 QoS 可控、延遲穩定，適合關鍵業務；而 IPSec over Internet 成本低但品質不可控。
4. 診斷題
o 問題：若發現 MPLS 網路中語音通話延遲上升，你會如何排查？
o 答案：先檢查 LSR 的 Label Switching Path 是否壅塞，再看 QoS policy 是否正確應用，最後檢查是否有鏈路故障或 DDoS 攻擊。
5. AI 應用
o 問題：AI 如何協助中華電信在 MPLS 網路進行流量工程？
o 答案：AI 可根據歷史流量與即時監控，預測壅塞區域，動態建立新 Label Switched Path，達到資源最佳化。
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✅ 七、小結與啟示
• IP：提供基礎封包傳輸，但僅「最佳努力」。
• MPLS：透過標籤交換實現更快轉送，並支援 QoS、VPN 與流量工程。
• 應用：企業專網、語音/視訊承載、5G 回傳、雲端與 IoT。
• AI 加持：智慧流量工程、自動化路由選擇、異常檢測。
• 就像高速公路：IP 是「大眾化道路」，MPLS 則是「專用車道 + 智能交通管理」。
