Der Einsatz von MPLS in IP-Netzwerken setzt eine logische und physische Infrastruktur voraus, bestehend aus MPLS-fähigen Routern. Das Label-Verfahren operiert dabei vorrangig innerhalb eines autonomen Systems (AS) – einer Ansammlung verschiedener IP-Netze, die als Einheit verwaltet werden und über mindestens ein gemeinsames Interior Gateway Protocol (IGP) verbunden sind. Verwalter solcher Systeme sind typischerweise Internetprovider, Universitäten oder auch internationale Firmen.
Bevor die einzelnen Pfade aufgebaut werden können, muss das verwendete IGP dafür sorgen, dass sich alle Router des autonomen Systems untereinander erreichen können. Anschließend werden die Eckpunkte der Pfade, die man auch als Label Switched Paths (LSP) bezeichnet, bestimmt. Diese bereits erwähnten Ingress- und Egress-Router liegen für gewöhnlich an den Ein- und Ausgängen eines Systems. Die Aktivierung der LSPs erfolgt dann entweder manuell, halbautomatisch oder vollautomatisch:
- Manuelle Konfiguration: Jeder Knoten, den ein LSP durchläuft, muss einzeln konfiguriert werden; bei großen Netzwerken ist diese Vorgehensweise ineffektiv.
- Halbautomatische Konfiguration: Nur einige Zwischenstationen (zum Beispiel die ersten drei Hops) müssen manuell konfiguriert werden, während der Rest der LSPs seine Informationen von dem Interior Gateway Protocol erhält.
- Vollautomatische Konfiguration: Bei der vollautomatischen Variante übernimmt das Interior Gateway Protocol die Bestimmung des Pfades komplett; allerdings wird dabei keinerlei Pfadoptimierung erzielt.
Datenpakete, die in einem konfigurierten MPLS-Netzwerk verschickt werden, erhalten vom Ingress-Router einen zusätzlichen MPLS-Header. Dieser wird zwischen den Informationen der zweiten und dritten Schicht eingefügt, was man auch als Push-Operation bezeichnet. Auf dem Übertragungsweg tauschen die einzelnen involvierten Hops das Label durch eine angepasste Variante mit eigenen Verbindungsinformationen (Latenz, Bandbreite und Ziel-Hop) aus – dieses Verfahren nennt man häufig auch Swap-Operation. Am Ende des Pfades wird das Label im Rahmen einer Pop-Operation wieder aus dem IP-Header entfernt.