LDP协议介绍.ppt

LDP原理及实现 2 3 LDP会话建立 4 LDP标签发布和管理 5 静态LSP与LDP对比 MPLS起源 MPLS起源90年代中期 基于IP技术的Internet快速普及 但由于硬件技术存在限制 基于最长匹配算法的IP技术必须使用软件查找路由 转发性能低下 因此IP技术的转发性能成为当时限制网络发展的瓶颈 为了适应网络的发展 ATM AsynchronousTransferMode 技术应运而生 ATM采用定长标签 即信元 并且只需要维护比RIB规模小得多的标签表 能够提供比IP路由方式高得多的转发性能 然而 ATM协议相对复杂 且ATM网络部署成本高 这使得ATM技术很难普及 传统的IP技术简单 且部署成本低 如何结合IP与ATM的优点成为当时热门话题 多协议标签交换技术MPLS MultiprotocolLabelSwitching 就是在这种背景下产生的 MPLS位于TCP IP协议栈中的链路层和网络层之间 MPLS以标签交换替代IP转发 LDP介绍 LDP引入要进行标签交换的话 设备之间必须对每一个IP所使用的标签达成共识 因此每台设备必须明确标签到标签的映射关系 哪一个出站标签用来交换哪一个入站标签 那么就需要有一种机制来告诉设备用什么标签来转发报文 标签分发协议 LDP定义标签分发协议LDP LabelDistributionProtocol 是多协议标签交换MPLS Multi ProtocolLabelSwitching 的一种控制协议 相当于传统网络中的信令协议 负责转发等价类FEC ForwardingEquivalenceClass 的分类 标签的分配以及标签交换路径LSP LabelSwitchedPath 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是专为标签发布而制定的协议 LDP通过逐跳方式建立LSP时 利用沿途各LSR路由转发表中的信息来确定下一跳 而路由转发表中的信息一般是通过IGP BGP等路由协议收集的 LDP并不直接和各种路由协议关联 只是间接使用路由信息 基本名词说明 基本名词说明 MPLSLDP 在IP MPLS网络中 首先要保证设备之间路由可达 才能分配标签 作为目前最常用的标签分发协议 LDP 主要有以下4大功能 运行LDP的LSR发现会话的建立和维护标签映射通告使用通知来进行管理 MPLSLDP会话建立 LDP会话的建立分为两步 LDP发现 会话建立LDP发现机制用于LSR发现潜在的LDP对等体 LDP有两种发现机制 基本发现机制 用于发现链路上直连的LSR LSR通过周期性的发送LDPHello报文 实现LDP基本发现机制 发现本地LDP邻接体 Hello报文中携带LDPIdentifier及一些其他信息 例如holdtime transportaddress等 用于建立LDP对等体 如果LSR在特定接口接收到LDPHello消息 表明该接口可能存在LDP对等体 扩展发现机制 用于发现链路上非直连LSR LSR周期性的发送TargetedHello消息到指定地址 实现LDP扩展发现机制 发现远端LDP邻接体 TargetedHello消息使用UDP报文 目的地址是指定地址 目的端口是LDP端口 646 TargetedHello消息同样携带LDPIdentifier及一些其他信息 例如 holdtime transportaddress等 如果LSR在特定接口接收到TargetedHello消息 表明该接口可能存在LDP对等体 MPLSLDP会话建立 Session建立过程两台LSR之间交换Hello消息触发LDPsession的建立 LDP标签发布和管理 LDP会话建立后 LDP协议开始交换标签映射等消息用于建立LSP RFC5036分别定义了标签发布方式 标签分配控制方式 标签保持方式来决定LSR如何发布和管理标签 我司IPRan设备LDP标签控制目前仅支持DU 有序 自由方式的组合方式 标签发布方式 下游自主方式DU DownstreamUnsolicited 是指对于一个特定的FEC LSR无须从上游获得标签请求消息即进行标签分发 下游按需方式DoD DownstreamonDemand 是指对于一个特定的FEC LSR获得标签请求消息之后才进行标签分发 下游LSR何时反馈标签映射消息 取决于该LSR采用的标签分配控制方式 标签分配控制方式 独立标签分配控制 Independent 是指本地LSR可以自主地分配一个标签绑定到某个FEC 而无需等待下游的标签 有序标签控制方式 Ordered 是指对于LSR上某个FEC的标签映射 只有当该LSR已经具有此FEC下一跳的标签映射消息 或者该LSR就是此FEC的出节点时 该LSR才可以向上游发送此FEC的标签映射 下游自主方式DU Independent 则LSR Transit 无需等待下游 Egress 的标签 就会直接向上游 Ingress 分发标签 下游按需方式DOD Independent 则发送标签请求的LSR Ingress 的直连下游 Transit 会直接回应标签 而不必等待来自最终下游 Egress 的标签 下游自主方式DU Ordered 则LSR Transit 只有收到下游 Egress 的标签映射消息 才会分配标签 并向上游 Ingress 分发标签 下游按需方式DoD Ordered 则发送标签请求的LSR Ingress 的直连下游 Transit 只有收到最终下游 Egress 的标签映射消息 才会分配标签 并向上游 Ingress 分发标签 自由标签保持方式 标签保持方式 LabelRetentionMode 是指LSR对收到的 但目前暂时用不到的标签映射的处理方式 标签保持方式分为 自由标签保持方式和保守标签保持方式 保守标签保持方式 标签保持方式 LabelRetentionMode 是指LSR对收到的 但目前暂时用不到的标签映射的处理方式 标签保持方式分为 自由标签保持方式和保守标签保持方式 14 LDP动态LSP的创建 动态LSP的建立LSP的建立过程实际就是将FEC和标签进行绑定 并将这种绑定通告相邻LSR 以便在LSR上建立标签转发表的过程 下游LSR根据目的地址划分FEC 为特定FEC分配标签 并将标签和FEC的绑定关系通告给上游LSR 上游LSR根据该绑定关系建立标签转发表项 报文传输路径上的所有LSR都为该FEC建立对应的标签转发表项后 就成功地建立了用于转发属于该FEC报文的LSP 15 MPLS转发 FEC 3 3 3 3 32InLabel nullOutLabel Z FEC 3 3 3 3 32InLabel ZOutLabel Y FEC 3 3 3 3 32InLabel YOutLabel 3 FEC 3 3 3 3 32InLabel 3OutLabel null 16 倒数第二跳弹出 PenultimateHopPopping MPLS网络中 Egress节点接收到带有标签的报文后 查找标签转发表 弹出报文中的标签后 再进行下一层的标签转发或IP转发 Egress节点转发报文之前要查找两次转发表 两次标签转发表 或一次标签转发表一次路由转发表 为了减轻Egress节点的负担 提高MPLS网络对报文的处理能力 可以利用PHP功能 在倒数第二跳节点处将标签弹出 Egress节点只需查找一次转发表 PHP在Egress节点上配置 支持PHP的Egress节点分配给倒数第二跳节点的标签只有一种 标签值3 隐式空标签 implicit null 这个值不会出现在标签栈中 当一个LSR发现下游LSR通告的标签为隐式空标签时 它并不用这个值替代栈顶原来的标签 而是直接弹出标签 并将报文转发给下游LSR 即Egress Egress节点直接进行IP转发或下一层标签转发 倒数第二跳弹出 17 静态LSP与LDP 静态LSP与LDP的对比 18 静态LSP与LDP 静态LSP与LDP的对比 mplslsr id1 1 1 1mplsenable interfacetunnel1 1 1destination3 3 3 3mplstunnel id1mplstecommit mplsbidirectionalsta