MPLS LDP的原理与配置

一、LDP协议的概述

1.LDP会话

本地会话：LSR之间是直连的，双方使用组播地址224.0.0.2建立会话

远程会话：LSR之间可以是非直连的，双方建立会话是使用单播建立的

缺省是本地会话

2.LDP领接体

只要双方建立了会话之后就建立了邻接体

3.LDP对等体

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

4.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

缺省情况下，路由器使用LSR ID作为LDP ID的

标签空间形态

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

5.LDP消息

Discovery Message：用来发现LDP邻居，hello消息是用来发现LDP的邻居，在接口上开启的LDP协议之后就会使用hello消息来发现邻居，hello报文里面包含着LSR作为传输地址，默认情况下路由器以LSR ID作为传输

Session Message：用来建立、维护和终止LDP之间的会话，Initializations是用来和邻居之间协商参数的，KeepAlive·是邻居建立成功之后就会发送这个报文，用来维护LDP的邻居

Advertisement Message：用来改变和删除FEC的标签映射，Address用来宣告地址，Label Mapping是标签映射，LDP如果想要访问邻居的地址就是用标签映射的地址去访问

Notification Message：用来宣告告警和错误信息

除了发现阶段的Discovery Message用的UDP传输，其他的消息类型都是用的TCP传输

6.LDP的状态

Non-Existent：初始状态，表示没有任何的LDP会话

Initialized：初始化状态，LSR发现了LDP邻居之后就会和邻居连接TCP三次握手，如果TCP三次握手建立失败就会进入到Non-Existent状态，这个状态下也会发送消息来协商参数，被动方接收到可接收的Init和KeepAlive报文之后进入到openrec状态。主动方发送init进入到OpenSent状态

Opensent：等待被动方回答Initialization消息和KeepAlive消息，如果收到的Initialization消息中的参数可以接受则转向OpenRec状态，如果参数不能接受或Initialization消息超时则断开TCP连接转向Non-Existent状态

openRec：在此状态不管主动方还是被动方都是发出KeepAlive后的状态，在等待对方回应KeepAlive，只要收到KeepAlive消息就转向Operational状态；如果收到其它消息或KeepAlive超时则转向Non-Existent状态

Operational状态：该状态是LDP Session成功建立的标志。在此状态下可以发送和接收所有其它的LDP消息。在此状态如果KeepAlive超时或收到致命错误的Notification消息（Shutdown消息）或者自己主动发送Shutdown消息主动结束会话，都会转向Non-Existent状态

7.LDP的会话建立

发现阶段

LSR通过发送hello报文来建立LDP邻居，hello报文里面携带了自己的传输地址，默认情况下是把自己的LSD ID作为传输地址，传输地址大的作为主动端，小的成为被动端口，由主动端和被动端使用自己的传输地址建立TCP的三次握手，如果TCP三次握手成功就会进入到会话建立阶段

会话的建立与保持

主动方发送初始化消息给被动方，如果被动方接收这个参数，则回应keeplive报文同时也会发送自己的初始化报文，这样是为了提高发送的效率，主动方如果能接收被动方发送过来的报文则建立起来了会话信息

8.标签的发布和管理

上游：以LSP作为判断，距离目的地址远的作为上游

下游：距离目的地址近的作为下游

标签的发布模式

下游自主方式（Downstream Unsolicited，DU）：LSR无需从上游获得标签请求消息即进行标签分配与分发

下游按需方式（Downstream on Demand，DoD）：LSR只能从上游获得标签请求消息即进行标签分配与分发

DU模式跟DOD模式有什么区别：

如果使用DU模式的话就无需请求标签，所以转发的效率也会变高，但是的话会占用内存

如果使用DOD的话就需要请求标签，所以转发效率会变慢，华为默认是DU模式

9.标签分配控制方式

什么是标签分配控制方式？标签分配控制方式是指在LSP的建立过程中，LSR分配标签的时候采用的处理方式

独立模式：在没有收到下游路由器发送过来的FEC的标签映射时，自己就可以像上游路由器发送标签路由器，配合DU模式使用，在没有收到下游LSR发送过来的标签的时候就可以自己向上游路由器发送标签，配置DOD模式使用，在没有收到下游的LSR发送过来的标签的时候，只有收到上游的LSR标签才可以向上游LSR发送标签

有序模式：只有当下游LSR向自己发布了标签，才会想上游LSR发布标签，配合DU模式使用，只有下游的LSR向自己发布了标签映射，上游的LSR没有给自己发送标签请求信息，才可以向上上游LSR发布标签映射，配合DOD使用只有下游LSR向自己发布了特定标签映射，上游的LSR给自己发送了标签请求的时候才会向上游发布标签映射

10.标签的保留

标签以什么形式保留在路由器上，华为默认是自由模式

自由模式

不管接收到的标签映射消息的下一跳是不是最优的都会保留，

保守模式

只有最优的下一跳标签才会保留，次优的是不会保留的

11.MPLS的转发原理

根据MPLS的数据转发原理，出站LSR在收到数据包之后需要把MPLS标签的头部弹出，然后变成普通的ip报文，转发给ip网络，在弹出标签的时候需要查看标签表，转发报文的时候需要ip路由表，这样子的话就会加重路由器的负担

12.PHP

隐式空：为了解决MPLS转发数据的时候带来的问题，可以使用PHP来解决这个问题，出节点在发布标签的时候，会发布一个特殊标签3给上游的LSR，如果有数据转发，则路由器查找转发表，看到FEC对应的出标签是3，那么将会直接弹出标签，发给出站LSR，那出节点收到的数据就是普通的ip报文了，所以出站LSR只需要查找ip路由表就好了

显式空：由于PHP的特点，出站LSR在收到的数据是没有MPLS头部的，如果MPLS域部署了qos，要知道MPLS的报文是EXP字段是用来部署QOS环境下去使用的，如果MPLS的头部没有了，那这个EXP的字段也就没有了，这样子会出现一些问题，出站LSR分配一个特殊的标签0给上游的LSR，路由器查找标签表发现特定的FEC的出标签是0的话就会保留当中的EXP的字段，其他字段则为空

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