HCIP之MPLS中的LDP协议

LDP协议

LDP协议 --- 标签分发协议

        MPLS控制层面需要完成的工作主要就是分配标签传递标签分配标签前提是本地路由表中得先存在标签,传递标签前提也是得先具备路由基础。所以,LDP想要正常工作,则需要IGP作为基础。

LDP协议主要需要完成的任务:

        1.分配标签

        2.传递标签

注意:

        因为LDP协议需要完成以上两个任务,所以,我们需要先保证MPLS域中运行IGP协议获取信息 --- IGP协议是LDP协议的基础

1.分配标签

        LDP激活后需要先在设备上为FEC分配标签 --- 如果该设备是这个FEC的出站LSR时,LDP才会主动为这个FEC分配标签。

         当然,在构成到达目标网段的LSP过程中,所有中间的LSR都需要给对应的FEC分配标签才行。则其他设备只有在收到标签和目标网段的映射关系后,才会被动的分配标签。分配标签之前需要完成检查动作,主要检查目标网段本地路由表是否可达,以及下一跳和通告者是否相同。检查通过则可以分配标签,不通过则不能分配标签。

        例如:R4是4.0网段的出站LSR,则R4会主动为4.0网段分配一个标签。但是R1,R2,R3均不是出站LSR,则都不会主动分配标签。但是构建LSP时也需要有4.0网段的标签。所以,当R4将自己的标签信息传递到R3时,R3收到后,将进行循环检查 --- 查看路由表中是否存在到达4.0网段的路由信息,且路由表中的下一跳是否和通告者相同,如果检查成功,则R3也会为4.0网段分配一个标签。以此类推 --- 这种标签分配方式我们称为有序模式 --- 华为设备默认选择的是有序模式

LDP的标签分配方式:
         有序方式 --- 华为设备默认选择的是有序方式分配标签
        独立方式 --- 不需要确认自己是出站LSR,也可以 自主的 给路由表中路由条目分配标签。

2.传递标签

        传递标签的前提条件是设备之间必须是LDP对等体关系才行,而对等体关系建立的前提条件是需要先建立LDP会话

LDP会话存在两种类型 :

        本地会话 --- 直连设备之间建立的LDP

        远程会话 --- 并不一定是直连设备,可以通过手工指定的方式去创建远程LDP会话。(LDP会话可以实现非直连建邻

        LDP会话在建立本地会话时,不需要指定邻居关系,也可以建立 --- 因为LDP协议会先以组播(224.0.0.2本地链路组播 --- 所有路由器都会监听本地链路组播地址)的形式发送hello包发现邻居关系。 --- hello包将使用UDP协议封装,源项目端口均为646号端口

本地LDP会话建立的过程:

        1.在激活了LDP之后,LSR的端口首先会周期的发送Hello包(默认5s为周期,保活时间默认为3倍周期,15s)来完成对等体的发现工作

hello包在发现邻居的过程中,会携带的一些参数,主要有两个参数,一个是传输地址,一个是LDP ID

        传输地址 --- 这个传输地址是后续需要进行TCP会话建立使用的地址。这个传输地址默认使用配置的LSR-ID,所以,我们配置设备LSR-ID时要求必须使用环回接口的IP地址,并且保证该地址可达,因为后面需要使用这个地址建立TCP会话

        LDP ID --- 如果主设备激活了LDP协议,则需要具有一个LDP ID --- 由48位二进制构成 --- 32:16 --- 前32位二进制使用的就是LSR-ID后16位一般写0

        2.双方交互完成hello包之后,则获取到对方的传输地址,之后将基于这个传输地址,建立TCP会话

                在建立TCP会话之前,也需要进入检查环节 --- 检查传输地址可达性

注意:

        双方都收到了对方的传输地址,则发起TCP会话的建立,这样造成资源浪费,因为一方发起则建立的是一个双向的通道,所以,LDP在发起TCP会话之前,会先比较传输地址,谁的传输地址大,谁就是主动方,则可以主动发起TCP会话请求

        3.完成TCP会话之后,将开始建立LDP会话。传输地址大的一方,优先发送初始化的报文,里面将包含需要协商建立LDP会话的参数。对端收到后,如果认可,可以将自己的初始化报文发送,并且同时发送一个Keeplive报文,进行确认

        LDP协议也会周期性发送Keeplive来保保活会话 --- 周期时间为15s,失效时间为3倍周期时间,默认45s

标签的传递方式

        上下游关系 --- 在标签交换中,我们将以数据流动的方向为准,区分上下游关系,数据发出设备处于上游,而接受设备处于下游。 --- 控制流量流动的方向是和数据层流动方向相反,即从下游传递到上游。---- 上游需要获取下游的标签,而下游不需要获取上游的标签

DU模式(下游自主模式)

        DU模式 --- 在分配完成标签之后,设备将主动的传递标签,因为设备本身无法分辨上下游关系,所以这个标签将传递给自己的上游和下游

DoD模式(下游按需模式)

         DoD模式 --- 就是下游在给上游传递标签之前,需要先获取上游发送的数据包,之后才可以传递标签信息

标签的保存方式

        保守模式 --- 只保留下游传递的标签

        自由模式 --- 所有标签均保存

华为默认 --- DU模式与保守模式

数据层面流动过程

        在数据传输过程中,入站LSR和出站LSR都将查看两张表(FIB和LFIB),这样将导致传输效率下降

        入站LSR的优化 --- 将LFIB表中的出站标签记录在FIB表

        出站LSR的优化 --- PHP --- 次末弹出机制 --- 需要用到一个特殊标签值 -- 3(隐式空标签),当一条条目中的出站标签为3时,则他将把标签弹出 --- 出站LSR在分配标签时,分配3号标签,之后传递给次末跳。之后,数据转发时,标签将在次末跳上弹出,在出站LSR上只需要查看FIB进行路由转发即可

华为设备默认开启PHP机制

LDP的配置

        1.先在所有LSR上启动IGP协议,保证路由基础

                配置ospf协议即可

        2.配置MPLS的LSR ID

[r1]mpls lsr-id 1.1.1.1

        3.激活MPLS和LDP

                全局激活

[r1]mpls 
Info: Mpls starting, please wait... OK!
[r1]mpls ldp

                接口激活

[r1-GigabitEthernet0/0/0]mpls 
[r1-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp
[r1]display mpls ldp peer --- 查看LDP对等体关系
[r1]display mpls ldp session --- 查看LDP会话
[r4]display mpls lsp --- 查看LFIB表
注意:
        华为设备默认只给32位的主机路由分配标签,因为MPLS 并没有 主要应用在 数据转
上,如果路由表中 路由条目太多 ,则将导致 生成过多LSP 造成资源浪费
[r4-mpls]lsp-trigger all -- 这个命令可以让设备给出来/32主机路由外的路由分配标签

MPLS解决路由黑洞问题

[r2]route recursive-lookup tunnel --- 在进行路由递归查找的时候,如果有隧道则递归进隧道
[r2]display fib verbose --- 查看FIB表的细节信息

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转载自blog.csdn.net/qq_57289939/article/details/130226051