MPLS LDP定义/工作机制/工作模式

LDP(Label-Distribution-Protocol)是多协议标签交换MPLS的一种控制协议，相当于传统网络中的信令协议，负责转发等价类FEC(Forwarding-Equivalence-Class)的分类.标签的分配以及标签交换路径LSP(Label-Switched-Path)的建立和维护。LDP规定了标签分发过程中的各种信息及相关处理过程。事实上，除了LDP，思科还有自己的私有标签分发协议(TDP标签分配协议)，但在思科设备上，LDP是默认使用的，这是思科设备上很少出现的一种协议，可见LDP的强大。

LDP定义了一组程序和消息，一个LSR可以通知另一个LSR已经形成的标签捆绑。通过网络层路由信息与数据链路层交换路径之间的直接映射，LSR可以使用LDP协议通过网络建立标签交换路径。

利用LDP交换标签映射信息的两个标签交换路由器(LSR)作为LDP对等结点，两者之间有LDP标签分发协议会话。在单个会话中，每个对等结点都可以得到其他标签映射，换句话说，该协议是双向的。

LDP工作机制：

LDP协议规定了标签分发过程中的各种信息及相关处理过程。通过LDP，LSR可以将网络层的路由信息映射到数据链路层的交换路径上，从而建立LSP。

消息类型：

一、发现(Discovery)消息：用于通知和维护网络中LSR的存在，例如Hello消息。

二、会话(Session)消息：用于建立、维护和终止LDP对等体之间的会话，例如Initialization消息.Keepalive消息。

3.通知(Advertisement)：用于创建、改变和删除FEC标签映射。

4.通知(Notification)消息：用于提供建议消息和错误通知。

为了保证LDP消息的可靠发送，除了Discovery消息使用UDP(Userdatagramprotocol)传输外，LDP的Session消息.Advertisement消息和Notification消息都使用TCP(TransmisiongControlprotocol)传输。

LDP发现过程中，LSR通过定期发送HELLO消息来通知自己的存在。HELLO消息以UDP分组的形式发送到所有路由器的组播地址。通过相互发送会话消息，l的两个LSP可以完成初始化国曾，成为LDP对等体。两个LDP对等体可以通过交换通知信息来分发和收回执行标志。然而，LDP协议执行过程中的错误和事故报告由通知信息传递。为了保证这些操作的正确性和可靠性，LDP使用TCP协议来传输会话、通知和通知信息。

LDP有两种模式:frame和cell，目前默认使用frame模式即帧模式。

这与LDP的标签行为有关，主要有四个方面：标签的分配、标签的传递、标签的保存和标签空间。

1.标签分配:设备向FEC分配标签的行为。

a)独立控制模式。

只要当地通过IGP学习路由前缀，就可以立即为这些前缀分配标签。

b)有序控制模式。

当地通过IGP学习路由前缀后不能立即分配标签，需要等待前缀的下一跳设备分配并将标签传递给当前设备才能分配标签。

A-B-C

A产生192.168.1.0/24的路由传递给B，B传递给C。在独立控制模式下，ABC只要学会就可以立即分配标签；在有序控制模式下，如果C要分配192.168.1.0/24的标签，必须等B分配好标签，传递给C，C才能分配，B需要等A分配好标签，传递给B，顺序严格，所以叫有序控制模式。

2.分发模式:设备分配标签后如何传递给邻居？

a)下游主动模式。

在这种模式下，当前设备分配标签后，无论邻居是否需要前缀标签，都会一起传递给邻居。

b)下游按需模式。

在这种模式下，设备分配标签后，所有标签都不会主动传递给邻居，只有当邻居发出请求时，请求前缀对应的标签才会传递。

3.保留模式:邻居传递标签后，我是如何保存这些标签的？

a)自由模式。

在这种模式下，设备将在LIB中保存所有邻居传输的标签，无论是否最好。

b)保守模式。

在这种模式下，设备只会保存最佳邻居的标签，其他标签会被删除；这会导致如果网络抖动，IGP收敛后，如果下一跳发生变化，就需要再次向邻居要求标签，导致LDP收敛缓慢。

四、标签空间。

a)基于接口。

在这种模式下，同一前缀192.168.1.0/24从不同的界面传递给邻居时，标签是不同的，这将导致每个界面都需要保存一个标签信息表，占用资源。

b)基于平台(前面看邻居表:0是基于平台的标签空间)

在这种模式下，无论从哪个界面传输同一个前缀，其标签值都是一样的，只需要保存和维护一个标签信息表，大大节约了资源。

目前LDP默认采用帧模式，帧模式在这四种标签行为中分别采用：独立控制.下游主动.自由模式和基于平台的模式，都是比较合理的模式。

安全机制：

为提高LDP报文的安全性，MPLS提供了LDPMD5认证、LDPKeychain认证和LDPGTSM三种保护机制。

LDPKeychain认证是比LDPMD5认证更安全的加密认证。对于同一个邻居，只能选择其中一个加密认证；LDPGTSM用于防止设备受到非法LDP消息的攻击，可以和前两个一起使用。

防环机制：

事实上，LDP只有一种防环机制，即报头中的TTL字段，当TTL为0时丢弃报文。

之所以这么简单，是因为LDP的标签是根据IGP学到的路由来分配的。只要这些路由没有环路，LDP分配的标签页就不会有环路，IGP的防环机制已经很完善了，所以LDP防环机制比较简单。

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