MPLS 标签分发
2011-10-16 22:09
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MPLS标签分发协议有：
1.LDP（Label Distribution Protocol）
2.TDP（CISCO私有）
3.RSVP资源预留协议
4.CE-LDP
5.MP-BGP（BGP-4的多协议扩展 ）
6.Labeled BGP(带有标签分发能力的BGPV4)
LDP（Label Distribution Protocol）标签分发协议
LDP的操作主要包括以下四个阶段：
(1) 发现阶段
(2) 会话建立与维护
(3) LSP建立与维护
(4) 会话撤销
1. 发现阶段
希望建立会话的LSR向相邻LSR周期性地发送Hello消息，通知相邻节点自己的存在。通过这一过程，LSR可以自动发现它的LDP对等体，而无需进行手工配置。
LDP有两种发现机制：
基本发现机制:
基本发现机制用于发现本地的LDP对等体，即通过链路层直接相连的LSR，并在LDP对等体之间建立LDP会话。这种方式下，LSR周期性以UDP报文形式从接口发送LDP链路Hello消息（LDP Link Hello）。链路Hello消息的目的地址为“子网内所有路由器”的组播地址224.0.0.2。LDP链路Hello消息带有LSR的LDP标识符及其他相关信息，如果LSR在某个接口收到了LDP链路Hello消息，则表明在该接口（链路层）存在LDP对等体。
扩展发现机制:
扩展发现机制用于发现远端的LDP对等体，即不通过链路层直接相连的LSR，并在LDP对等体之间建立LDP会话。这种方式下，LSR周期性以UDP报文形式向指定的IP地址发送LDP目标Hello消息（LDP Targeted Hello）。LDP目标Hello消息带有LSR的LDP标识符及其他相关信息，如果LSR收到LDP目标Hello消息，则表明在网络层存在LDP对等体。
2. 会话建立与维护
发现邻居之后，LSR开始建立会话。这一过程又可分为两步：
(1) 建立传输层连接，即在LSR之间建立TCP连接；
(2) 随后对LSR之间的会话进行初始化，协商会话中涉及的各种参数，如LDP版本、标签发布方式、Keepalive定时器值、接收路由器的LDP标识符等。
会话建立后，LDP对等体之间通过不断地发送Hello消息和Keepalive消息来维护这个会话。
3. LSP建立与维护
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，从而建立LSP。
(1) 网络的路由改变时，边缘节点（LSR ）发现自己的路由转发表中出现了新的目的地址，并且这一地址不属于任何现有的FEC，则LSR 为这一目的地址建立一个新的FEC。
(2) 如果LSR 尚有可供分配的标签，则为FEC分配标签，并向上游LSR 通告标签映射。
(3) LSR 收到标签映射后，判断标签映射的发送者（LSR ）是否为该FEC的下一跳。若是，则在其标签转发表中增加相应的条目，为FEC分配标签，并继续向上游LSR 通告标签映射。
(4) 同样地，LSR 收到标签映射后，判断标签映射的发送者（LSR ）是否为该FEC的下一跳。若是，则在其标签转发表中增加相应的条目，为FEC分配标签，并继续向上游LSR A通告标签映射。
(5) 入口LSR（LSR ）收到标签映射后，判断标签映射的发送者（LSR B）是否为该FEC的下一跳。若是，则在其标签转发表中增加相应的条目。
4. 会话撤销
在以下情况下，LSR将撤销LDP会话：
LSR通过周期性发送Hello消息表明自己希望与邻居LSR继续维持这种邻接关系。如果Hello保持定时器超时仍没有收到新的Hello消息，则删除Hello邻接关系。一个LDP会话上可能存在多个Hello邻接关系。当LDP会话上的最后一个Hello邻接关系被删除后，LSR将发送Notification消息，结束该LDP会话。
LSR通过LDP会话上传送的LDP PDU（LDP PDU中携带一个或多个LDP消息）来判断LDP会话的连通性。如果会话保持定时器（Keepalive定时器）超时仍没有收到任何LDP PDU，LSR将关闭TCP连接，结束LDP会话。如果在Keepalive定时器超时前，LDP对等体之间没有需要交互的信息，LSR将发送Keepalive消息给LDP对等体，以便维持LDP会话。
LSR还可以发送Shutdown消息，通知它的LDP对等体结束LDP会话。
以RT5和RT3之间LDP邻居关系建立过程分析：
首先在RT5和RT3上配置了MPLS后，就会进入邻居发现阶段，RT5和RT3互相发送Discovery消息（UDP：646 目标IP：224.0.0.2 TTL＝1）
Version ― 协议版本号，当前为1。
PDU Length ― PDU 总长，不包括版本和 PDU 长字段。
LDP Identifier ― 该字段唯一识别由 PDU 请求的发送 LSR 的标签空间。起始的4 Octet 对分配给 LSR 的 IP 地址进行编码，最后的2 Octet 表示 LSR 中的标签空间。
LDP Messages ：信息类型包括Notification、Hello、Initialization、Keep Alive、Address、Address Withdraw、Label Request、Label Withdraw、Label Release和 Unknown Message 名称。
Message Length ― 信息 ID、命令参数和可选参数长（八位）。
Message ID ― 32位值，提供信息识别。
Parameters ― 参数包括 TLV。既有命令参数也有可选参数。有些信息没有命令参数，有些信息没有可选参数。
当收到对方发来的Discovery消息就进入了会话建立阶段(TCP三次握手由LDP ID大的一方发起，端口为646)
建立TCP连接后，会话初始化，由主发起初始化信息，并携带协商参数。（LDP ID大的为主）
由从检查参数能否接受，如果能则发送初始化消息，并携带协商参数，并随后发送keepalive消息。
主检查参数能否接受，如果能则发送Keepalive消息。相互收到Keepalive消息，会话建立，状态Operational，期间收到任何差错消息，均关闭会话，断开TCP连接！
进入Operational状态后，开始为所有的IGP路由分发标签
CISCO LDP标签分发原则：下游自主分发+独立控制+自由保留
为全局路由表中的所有IGP路由分发标签（倒数第二跳弹出时分发标签3），将自己分发的标签发给所有LDP邻居，不分上下游，标签根据路由的下一跳进行优先，标签数据库中存在大量的非优选标签
Quidway/H3C LDP标签分发原则;下游自主分发+有序控制+自由保留
为自己的直连路由分发标签（倒数第二跳弹出时分发标签3），收到下游分发过来的标签且该标签生效时，向上游分发标签（生效指在全局路由表有该路由，并且标签是该路由的下一跳分发过来的标签）只为所有IGP路由分发标签，默认情况下只为32位IGP路由分发标签，标签数据库中存在大量的非优选标签
1.LDP（Label Distribution Protocol）
2.TDP（CISCO私有）
3.RSVP资源预留协议
4.CE-LDP
5.MP-BGP（BGP-4的多协议扩展 ）
6.Labeled BGP(带有标签分发能力的BGPV4)
LDP（Label Distribution Protocol）标签分发协议
LDP的操作主要包括以下四个阶段：
(1) 发现阶段
(2) 会话建立与维护
(3) LSP建立与维护
(4) 会话撤销
1. 发现阶段
希望建立会话的LSR向相邻LSR周期性地发送Hello消息，通知相邻节点自己的存在。通过这一过程，LSR可以自动发现它的LDP对等体，而无需进行手工配置。
LDP有两种发现机制：
基本发现机制:
基本发现机制用于发现本地的LDP对等体，即通过链路层直接相连的LSR，并在LDP对等体之间建立LDP会话。这种方式下，LSR周期性以UDP报文形式从接口发送LDP链路Hello消息（LDP Link Hello）。链路Hello消息的目的地址为“子网内所有路由器”的组播地址224.0.0.2。LDP链路Hello消息带有LSR的LDP标识符及其他相关信息，如果LSR在某个接口收到了LDP链路Hello消息，则表明在该接口（链路层）存在LDP对等体。
扩展发现机制:
扩展发现机制用于发现远端的LDP对等体，即不通过链路层直接相连的LSR，并在LDP对等体之间建立LDP会话。这种方式下，LSR周期性以UDP报文形式向指定的IP地址发送LDP目标Hello消息（LDP Targeted Hello）。LDP目标Hello消息带有LSR的LDP标识符及其他相关信息，如果LSR收到LDP目标Hello消息，则表明在网络层存在LDP对等体。
2. 会话建立与维护
发现邻居之后，LSR开始建立会话。这一过程又可分为两步：
(1) 建立传输层连接，即在LSR之间建立TCP连接；
(2) 随后对LSR之间的会话进行初始化，协商会话中涉及的各种参数，如LDP版本、标签发布方式、Keepalive定时器值、接收路由器的LDP标识符等。
会话建立后，LDP对等体之间通过不断地发送Hello消息和Keepalive消息来维护这个会话。
3. LSP建立与维护
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，从而建立LSP。
(1) 网络的路由改变时，边缘节点（LSR ）发现自己的路由转发表中出现了新的目的地址，并且这一地址不属于任何现有的FEC，则LSR 为这一目的地址建立一个新的FEC。
(2) 如果LSR 尚有可供分配的标签，则为FEC分配标签，并向上游LSR 通告标签映射。
(3) LSR 收到标签映射后，判断标签映射的发送者（LSR ）是否为该FEC的下一跳。若是，则在其标签转发表中增加相应的条目，为FEC分配标签，并继续向上游LSR 通告标签映射。
(4) 同样地，LSR 收到标签映射后，判断标签映射的发送者（LSR ）是否为该FEC的下一跳。若是，则在其标签转发表中增加相应的条目，为FEC分配标签，并继续向上游LSR A通告标签映射。
(5) 入口LSR（LSR ）收到标签映射后，判断标签映射的发送者（LSR B）是否为该FEC的下一跳。若是，则在其标签转发表中增加相应的条目。
4. 会话撤销
在以下情况下，LSR将撤销LDP会话：
LSR通过周期性发送Hello消息表明自己希望与邻居LSR继续维持这种邻接关系。如果Hello保持定时器超时仍没有收到新的Hello消息，则删除Hello邻接关系。一个LDP会话上可能存在多个Hello邻接关系。当LDP会话上的最后一个Hello邻接关系被删除后，LSR将发送Notification消息，结束该LDP会话。
LSR通过LDP会话上传送的LDP PDU（LDP PDU中携带一个或多个LDP消息）来判断LDP会话的连通性。如果会话保持定时器（Keepalive定时器）超时仍没有收到任何LDP PDU，LSR将关闭TCP连接，结束LDP会话。如果在Keepalive定时器超时前，LDP对等体之间没有需要交互的信息，LSR将发送Keepalive消息给LDP对等体，以便维持LDP会话。
LSR还可以发送Shutdown消息，通知它的LDP对等体结束LDP会话。
以RT5和RT3之间LDP邻居关系建立过程分析：
首先在RT5和RT3上配置了MPLS后，就会进入邻居发现阶段，RT5和RT3互相发送Discovery消息（UDP：646 目标IP：224.0.0.2 TTL＝1）
Version ― 协议版本号，当前为1。
PDU Length ― PDU 总长，不包括版本和 PDU 长字段。
LDP Identifier ― 该字段唯一识别由 PDU 请求的发送 LSR 的标签空间。起始的4 Octet 对分配给 LSR 的 IP 地址进行编码，最后的2 Octet 表示 LSR 中的标签空间。
LDP Messages ：信息类型包括Notification、Hello、Initialization、Keep Alive、Address、Address Withdraw、Label Request、Label Withdraw、Label Release和 Unknown Message 名称。
Message Length ― 信息 ID、命令参数和可选参数长（八位）。
Message ID ― 32位值，提供信息识别。
Parameters ― 参数包括 TLV。既有命令参数也有可选参数。有些信息没有命令参数，有些信息没有可选参数。
当收到对方发来的Discovery消息就进入了会话建立阶段(TCP三次握手由LDP ID大的一方发起，端口为646)
建立TCP连接后，会话初始化，由主发起初始化信息，并携带协商参数。（LDP ID大的为主）
由从检查参数能否接受，如果能则发送初始化消息，并携带协商参数，并随后发送keepalive消息。
主检查参数能否接受，如果能则发送Keepalive消息。相互收到Keepalive消息，会话建立，状态Operational，期间收到任何差错消息，均关闭会话，断开TCP连接！
进入Operational状态后，开始为所有的IGP路由分发标签
CISCO LDP标签分发原则：下游自主分发+独立控制+自由保留
为全局路由表中的所有IGP路由分发标签（倒数第二跳弹出时分发标签3），将自己分发的标签发给所有LDP邻居，不分上下游，标签根据路由的下一跳进行优先，标签数据库中存在大量的非优选标签
Quidway/H3C LDP标签分发原则;下游自主分发+有序控制+自由保留
为自己的直连路由分发标签（倒数第二跳弹出时分发标签3），收到下游分发过来的标签且该标签生效时，向上游分发标签（生效指在全局路由表有该路由，并且标签是该路由的下一跳分发过来的标签）只为所有IGP路由分发标签，默认情况下只为32位IGP路由分发标签，标签数据库中存在大量的非优选标签
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