hcnp-mpls ldp配置与管理

LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)是MPLS最重要的控制协议之一，负责FEC的分类，MPLS标签分布及LSP动态建立和维护。LDP标签分发过程中规定了各种信息及相关处理过程LDP协议，LSR网络层信息的路由信息可以直接映射到数据链路层LSP在交换路径上，动态建立网络层LSP。目前LDP广泛应用于VPN在服务方面，网络配置简单，支持基于路由的动态建立LSP，支持大容量LSP。

LDP邻接体

当一台LSR接收对端发送Hello消息结束后，两端之间起来LDP邻接关系是邻居关系，LDP有两种类型的邻接体：

本地邻接体：通过组播形式(目的IP地址为224.0.0.3，代表本地子网中所有路由器的发送Hello消息(称为链路hello发现的邻接体称为本地邻接体。

远端邻接体：单播发送helloi新闻(称为目标)hello发现的邻接体称为远端邻接体。

LDP对等体

LDP对等体是指直接存在于彼此之间LSP会话，可直接使用LDP会话，可直接使用LDP交换两个标签映射信息(包括标签请求信息和标签映射信息)LSR。在LDP通过他们之间的对等体LDP会话可以获得下游对等体FEC分配的MPLS以此作为本端对应的标签FEC的出标签。LDP对等体可以是直接或非直接的。

LDP对等体的存在取决于通过邻接体来维持平等体的存在。一个平等体可以由多个邻接体维邻接体和远端邻接体，则对等体为远共存对等体

LDP会话

LDP会话用于在LSR之间交换标签映射，释放会话等消息。只有存在邻接体的两端对等体之间才能建立LDP会话。区分本地邻接体和远端邻接体，建立在这两种邻接体之间LDP会话也分为两类：

本地LDP会话:建立两个会话LSR当地的邻接体关系是直接连接的

远端LDP会话:建立两个会话LSR可以是直接连接的本地邻接体关系，也可以是非直接连接的远端邻接体关系

本地LDP会话和远端LDP会话可以共存，即对等体可以同时创建与直接对等体的对等体和非直接对等体。

LDP会话消息

在LDP以下四类消息主要用于会话过程中：

发现(discovery)新闻：用于通知和维护网络LSR例如hello消息。

会话(session)新闻：用于建立、维护和终止LDP对等体之间的对话，如：Initialization(初始化)消息，Keepalive(保持活跃)新闻。

通告(Advertisement)新闻：用于创建、变更和删除FEC标签映射，如标签映射消息

通知(Notification)消息：提供建议性消息和错误通知

为保证LDP除了可靠发送消息Discovery消息使用UDP传输外，LDP的session消息，Advertisement消息，Notification消息都使用TCP传输。

Hello消息都是用UDP协议传输，源/目的端口为646

在LDP会话、通知、通知、主动方(对等体之间)IP地址大的一方)发送的消息中的源端口是任意的TCP端口，目的端口TCP 646；被动方发送消息的源端口为TCP 646，目的端口是任意的TCP端口。

LDP的两个工作阶段

LDP工作过程主要分为两个阶段：建立对等体LDP会话，然后才能在对等体之间建立LSP

LDP会话建立

在这个过程中LSR发送设备Hello发现邻接体，然后在这里LSR之间建立LDP会话。会话建立后，LDP对等体通过周期性发送Hello消息和Keepalive保持会话的消息

LDP对等体之间，通过周期性发送Hello消息表明自己希望继续维持这种邻接关系。如果Hello保持定时器超时尚未收到对端发送的新产品Hello他们之间的邻接关系将被删除，然后本端将被删除LSR想对端发送Notification结束他们之间的消息LDP会话。

LDP对等体之间，通过LDP会话连接传输Keepalive消息来维持LDP会话。如果会话保持定时器(Keepalive保持定时器)超时尚未收到对端发送的新产品Keepalive消息，本端LSR发送到对端Notification关闭它们之间的消息TCP连接，结束LDP会话。

LDP LSP建立

LDP会话建立成功后，LDP在LDP对等体之间的通知FEC和标签的绑定关系，从而建立LSP。

通过LDP发现机制LDP对等体之后，就可以建立在对等体之间LDP会话，只有建立LDP会后才能建立LDP LSP来承载业务

LDP有两种用于LSR发现潜在的LDP等体机制

基本发现机制：用于发现直接链路LSR。LDP基本发现机制是LSR通过组播定期发送LDP链路Hello消息(LDP Link Hello)发现的是直接链路LDP对等体，并与之建立本地LDP会话。LDP链路Hello消息使用UDP协议传输，目的IP地址为组播地址224.0.0.2，均为源/目的端口UDP 646。如果LSR接收特定接口的邻居LSR发送来的LDP链路Hello信息显示接口存在LDP对等体。

扩展发现机制：用于发现非直接链路LSR。扩展发现机制是LSR以单播的形式定期发送LDP目标Hello消息(LDP Targeted Hello)到指定IP地址进行，发现是非直接链路LDP对等体，建立远端LDP会话。LDP目标Hello消息也使用UDP协议传输，目的IP地址是指定的对端单播IP源/目的端口均为地址UDP 646.

在LSR之间建立LDP会话的过程一般可分为三个阶段：第一阶段是通过互动Hello新闻，相互建立TCP链接；第二阶段是通过LDP会话初始化新闻(Initiazation Message)，协商会话参数；第三阶段是互动Keepalive消息，建立LDP会话。

(1)两个LSR相互发送Hello根据不同的发现机制，采用不同的发送方式。双方使用Hello消息‘源IP地址’填充字段IP地址(称为传输地址)LDP会话建立

(2)作为主动端发起建立传输地址较大的一方TCP链接。

(3)TCP链接建立成功后，首先是主动方LSR_1向被动方LSR_2发送初始化消息(源端口任意，目的端口为TCP 646)，协商建立LDP会话的相关参数。初始化新闻包括LDP会话的相关参数，如LDP协议版，会话标签分发方式，Keepalive保持定时器，会话环路检测，最大PDU，会话接收方LSR ID，会话接收方标签空间。

(4)被动方收到主动方发送的初始化信息后，如果接受相关初始化参数，也会向主动方发送初始化信息(包含的内容与前面相同)和Keepalive消息。Keepalive新闻主要包括新闻类型(Message Type)，消息长度(Message Length)，消息ID。若被动方不接受相关初始化参数，则发送Notification消息终止LDP会话的建立

(5)主动方收到被动方的初始化消息和Keepalive如果接受，则将消息发送给被动方Keepalive消息和地址消息(Address Message)。当双方最终通过初始化消息协商采用地址消息时DU(下游独立方式)标签发布时，双方互动，以便通知对方当地直接连接的32位掩码IP地址和启用LDP协议的接口IP地址。如果主动方不接受相关参数，则发送Notification终止LDP会话建立。

双方都收到对端Keepalive消息后，LDP会话建立成功。但如果双方协商采用DU在主动端发送地址消息后，被动端还将向主动端发送地址消息。

LDP在LDP对等体之间的通知FEC建立与标签的绑定关系LSP。标签的发布和管理取决于标签发布、标签分配控制和标签维护。

标签发布方式

标签发布是指是否要等到上游发送给自己FEC在向上游发送标签请求信息之前FEC标签映射消息，并为其分配标签。上下游有相邻关系LSR使用的标签发布方法必须一致。有两种方法。

下游独立模式(DU)：特定的FEC，LSR无需从上游LSR获取标签请求信息后，可独立分发和发布标签。也就是说，无论上游设备是否向设备发出标签请求，设备都在学习新的FEC之后可以立即向上，下游对等体(注意:会发送到所有对等体，不仅限于上游对等体)FEC标签映射信息。

下游按需模式(DoD)：特定的FEC，LSR只有上游LSR发送标签请求信息后，将标签映射信息发送到上游设备（不向下游设备）进行标签分配。

标签分配控制是指是否要等到下游发送给自己FEC该标签映射消息了FEC将其分配到标签上，并将其发送到上游FEC标签映射信息。有两种方法。

独立标签分配控制模式(Independent)：本地LSR可以独立分配一个标签绑定到一个FEC，然后向上游LSR标签通知为上游LSR分配对应FEC没有必要等待下游LSR给本地LSR分配该FEC的出标签。

在这种分配控制模式下，LSR在路由表中找到一个路由(对应一个)FEC)之后，会马上为此FEC在上游分配一个标签LSR没有必要考虑下游LSR是否已为该FEC标签分配。这可能是因为下游LSR还没有为该FEC标签的分配没有成功建立FEC的LSP，使其上游LSR即使已为该FEC标签被分配并建立LSP，无法与目的主机通信，导致数据丢失。

有序标签分配控制模式(Ordered)：对于LSR上某个FEC标签映射，只有当该LSR已经从其下一跳收到了基于此FEC标签映射消息后，或该LSR就是此FEC该LSR才可以为此FEC将标签分配到上游LSR发送此FEC标签映射。

标签分配控制模式与标签发布模式的结合

保持标签的方法是指LSR处理收到的标签映射信息，LSR接收到的标签映射可能来自下一跳(本地对等体)或非下一跳(远端对等体)

目前，华为设备支持以下组合：

下游自主(DU) 有序标签分配控制模式(Ordered) 保持自由标签的方式(Liberal)，这种方式是缺失的方式LSR收到下游标签映射后，标签可独立分配到上游，所有标签均保留。

下游按需模式(DoD) 有序标签分配控制模式(Ordered) 保守标签(Conservative)。即LSR在收到上游标签请求和下游标签映射后，将标签分配到上游，并且只保留下一个跳跃分配的标签。

LSP实际上，建立过程就是将FEC绑定标签。并给出这种绑定通知LSP上游相邻LSR的过程。

(1)按照从小到大(最小值为1024)的顺序分配进入标签的最小标签

(2)同一链路上游设备为FEC分配的标签必须与下游设备相匹配FEC标签分配一致

(3)针对同一设备FEC可能分配多个标签(它们可以相同或不同)，它们来自不同的下游对等体，即一个FEC可映射多个标签和接口。

(4)针对同一设备FEC只分配一个标签

每个路由表象对应一个FEC，缺省时，通过标签映射消息的通知，每一个FEC可能是整个MPLS在域网的所有节点(包括本地设备)上建立LSP。就像动态路由收敛全网路由一样。

(1)直接连接某个FEC该节点将用于相应的网段(只有32位掩码的主机路由)FEC只创建一个包含标签的LSP(无出标签，也无入/出接口)

(2)非直接网段将在其他节点进行FEC同时创建两个LSP：一是指导本地节点访问FEC目的主机LSP，仅包括标签和出口接口；另一个是以本地节点为中间节点(Transit)的LSP，指导上游设备的访问FEC所代表的目的主机签、标签和接口。

注意：cisco默认基于设备FIB华为设备默认仅基于表中学到的所有路由条目生成标签号FIB表中32位掩码的主机路由生成标签号；原因是32位主机路由正常ospf正常工程中只有学习环回接口BGP和MPLS VPN基于环回通信，使用标签转发；其他普通流量仍基于特快包交换；另一方面cisco在启动mpls以后所有流量都会基于标签转发，降低转发效率(前提是默认)

示例

(1)配置LSR ID

(2)全局MPLS

(3)全局MPLS LDP

(4)配置LDP会话：本地配置LDP会话，配置远端LDP会话