MPLS LDP原理与配置

1.前言
 MPLS的一个基本概念就是两台LSR必须对在它们之间转发的数据的标签使用上“达成共识”。LSR之间可以运行标签分发协议(Label Distribution Protocol,LDP)来告知其他LSR本设备上的标签绑定信息,从而实现标签报文的正确转发

2.目标
 描述LDP的基本概念及工作机制
 描述MPLS标签分发控制模式、通告模式及保留模式
 实现LDP的基础配置

3.LDP协议概述
 LDP是MPLS的一种控制协议,相当于传统网络中的信令协议,负责FEC的分类、标签的分配以及LSP的建立和维护等操作。LDP规定了标签分发过程中的各种消息以及相关处理过程。
 LDP的工作过程主要分为两部分:
 LSR之间建立LDP会话。
 LSR之间基于LDP会话动态交换标签与FEC的映射信息,并根据标签信息建立LSP




4.LDP会话、LDP邻接体、LDP对等体
 LSR之间交互标签绑定消息之前必须建立LDP会话。LDP会话可以分为:
 本地LDP会话(Local LDP Session):建立会话的两个LSR之间是直连的;
 远程LDP会话(Remote LDP Session):建立会话的两个LSR之间可以是直连的,也可以是非直连的。
 两台LSR之间交互Hello消息之后,即建立起邻接体(Adjacency)关系;
 在建立邻接体关系的基础上,两台LSR之间交互LDP会话消息,建立起LDP会话,两台设备之间形成LDP对等体关系;

5.LSR ID与LDP ID
 每一台运行了LDP的LSR除了必须配置LSR ID,还必须拥有LDP ID。
 LDP ID的长度为48bit,由32bit的LSR ID与16bit的标签空间标识符(Label Space ID)构成。
 LDP ID以“LSR ID : 标签空间标识”的形式呈现。例如2.2.2.2:0。
 标签空间标识一般存在两种形态:
 值为0:表示基于设备(或基于平台)的标签空间;
 值非0:表示基于接口的标签空间。

6.LDP消息
 运行LDP协议的LSR之间通过交换LDP消息来实现邻居发现、会话建立与维护以及标签管理等功能




7.LDP报文封装
 LDP协议报文包括了LDP头部和LDP消息两部分。
 LDP头部中携带了LDP版本、报文长度等信息;
 LDP消息中携带了消息类型、消息长度等信息。




8.LDP会话建立
 1.发现阶段与TCP连接建立



 2.会话建立与保持




9.LDP标签分发
 1.标签的发布和管理
 在MPLS网络中,下游LSR决定标签和FEC的绑定关系,并将这种绑定关系发布给上游LSR。
 LDP通过发送标签请求和标签映射消息,在LDP对等体之间通告FEC和标签的绑定关系来建立LSP
 标签的发布和管理由标签发布方式、标签分配控制方式和标签保持方式来决定
 1.标签发布方式 - DU模式
 DU模式
 对于一个特定的FEC,LSR无需从上游获得标签请求消息即进行标签分配与分发。
 LSR会主动将自己为FEC捆绑的标签通告给上游邻居,无需邻居先发起请求再通告。



 2.标签发布方式 - DoD模式
 DoD模式
 对于一个特定的FEC,LSR获得标签请求消息之后才进行标签分配与分发。
 一般情况下,对特定FEC的访问需求会触发标签请求消息。




10.LDP工作过程详解
 1.组网介绍
 网络中已经部署OSPF路由协议且各设备之间能够正常学习到对方的路由信息。
 已在各设备及相应接口上激活MPLS及LDP,且在相邻的设备之间已正常建立本地LDP会话。
 所有LSR均采用DU + Independent +Liberal方式。



 2.标签分发 - Egress LSR
 R4直连网段192.168.4.0/24,R4将主动为到达该网段的路由分配标签,如1041,并主动通过LDP协议报文将标签映射通告给LDP对等体R2和R3



 3.标签分发 - Transit LSR
 以R2为例,在其路由表中,192.168.4.0/24路由的下一跳为R4,当它从R4收到关于192.168.4.0/24的标签映射通告时,由于该通告来自下游LDP邻居,因此这将触发它自己为该路由分配标签1021,并将标签映射通告给LDP邻居(如R1)。R3同理



 4.标签分发 - Ingress LSR
 R1收到LDP邻居R2及R3通告过来的关于192.168.4.0/24路由的标签映射后,将这两个标签都存储起来,但是由于在自己的路由表中,到达192.168.4.0/24的下一跳是R2,因此当前它只会使用R2所通告的标签1021



 5.标签转发 - Ingress LSR
 R1作为Ingress LSR,需要对接收的IP报文执行Push操作压入标签,并进行标签转发。



 6.标签转发 - Transit LSR
 R2作为Transit LSR,需要对接收的IP报文执行Swap操作交换标签,并进行标签转发



 7.标签转发 - Egress LSR
 R4作为Egress LSR,需要对接收的IP报文执行Pop操作交换标签,并进行IP转发




11.LDP基本配置
 使能LDP
 [Huawei] mpls ldp
 [Huawei-GigabitEthernet0/0/0] mpls ldp
 配置LDP远端会话
 [Huawei] mpls ldp remote-peer remote-peer-name
 [Huawei-mpls-ldp-remote-PeerName] remote-ip ip-address

12 配置案例



 使能设备上基础的MPLS和LDP功能,以R1为例:
 [R1]mpls
 [R1-mpls]quit
 [R1]mpls ldp
 [R1-mpls-ldp]quit
 [R1]interface GigabitEthernet 0/0/0
 [R1-GigabitEthernet0/0/0]mpls
 [R1-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp
 [R1-GigabitEthernet0/0/0]quit
 由于192.168.1.0/24不是32位掩码的路由,所以要额外配置触发LSP建立:
 [R1]ip ip-prefix ldp permit 192.168.1.0 24
 [R1-mpls]lsp-trigger ip-prefix ldp
 同理,R4也需要进行相应的配置
 [R4]ip ip-prefix ldp permit 192.168.4.0 24
 [R4-mpls]lsp-trigger ip-prefix ldp