MPLS_LDP基础培训胶片

MPLSLDP基础培训胶片,2003年07月,MPLS体系结构,RFC3031MultiprotocolLabelSwitchingArchitecture协议组成标签交换信令协议：LDP/RSVP等，完成标签的分配RFC3036LDPSpecification,MPLS的意义,高速交换有连接:有利于QOS、VPN、FE可融合多种协议,IP,IPX,SNA,ETH,ATM,FR,X.25,PPP,ETH,IP,IPX,SNA,MPLS,七层四层三层二层一层,IP,物理接口,TCP/UDP,LDP协议,链路协议,MPLS,MPLS协议的位置,MPLS在协议栈中的位置,PPPHeader,Layer3Header,MPLSHeader,EthernetHdr,Layer3Header,MPLSHeader,Ethernet,ATMCellHeader,HEC,DATA,CLP,PTI,VCI,GFC,VPI,Label,PPPHeader(PacketoverSONET/SDH),FrameRelay,DATA,DLCI,Flags,DLCI,Label,FCS,Flags,IP包在打上MPLS包头后还是需要有二层的包头封装。ATM/FR则分别采用原来包头的VPI/VCI，DLCI做标签,MPLS包头结构,Label=20bitsExp=Experimental,3bits,通常用作COSS=标识是否是栈底,1bitTTL=Timetolive,8bits,二层协议类型0 x8847可以多于一个标签（标签栈）MPLS转发仅基于标签栈顶标签转发报文保留标签0-150-IPv4ExplicitNULLLabel1-RouterAlertLabel2-IPv6ExplicitNULLLabel3-ImplicitNULLLabel4-15-Reserved,MPLS相关概念,MPLS:MultiProtocolLabelSwitchingLSR:labelswitchingrouterLSP:labelswitchedpath(单向)IngressLSR入口LSRTransitLSR中间LSREgressLSR出口LSRlabel：标签，固定长度的一个数字,相关概念,LSP,IngressLSR,TransitLSR,EgressLSR,注意LSP是单向的传输通道,3,data,2,3,data,2,3,data,L,2,LSP内传递的数据帧,MPLS转发概述,MPLS转发与传统IP报文转发的比较传统的IP报文转发-每个报文根据分析报文头，查找路由，独立计算下一跳MPLS转发-报文的转发基于标签交换，得到下一跳,MPLS转发（续一）,将报文划分分属不同的转发等价类(FEC)FEC(ForwardingEquivalenceClasses)报文的FEC划分可基于目的单播地址流量工程VPN隧道QoS等每个FEC映射到某个下一跳FEC可以理解为按某种条件划分出来的一个数据流,MPLS转发（续二）,报文进入网络：压标签(PUSH)：IngressLSR，打上该FEC对应的标签头后转发。报文在后续节点：根据报文携带的标签转发，根据标签查找LIB(LabelInformationDatabase)决定转发行为交换(SWAP)：Transit，新标签替代入标签后转发弹出(POP)：Egress，标签弹出，转IP协议栈处理倒数第二跳弹出：PHP(PenultimateHopPopping)，倒数第二跳，弹出后转发交换后压标签(SWAP&PUSH):标签栈，标签替代后压上一个或多个标签转发,标签操作类型,PUSH在入口压标签SWAP在中间节点替换标签POP在出口弹标签,3,data,2,3,data,L,2,3,data,L,2,3,data,L2,2,3,data,L,2,3,data,2,标签信息库(LIB),下一跳标签转发表项-NextHopLabelForwardingEntry(NHLFE)，包括：下一跳和出接口索引转发行为类型出标签（Swap）还可能有报文转发的链路层封装形式FEC-to-NHLFEMap(FTN)-IngressIncomingLabelMap(ILM)-NonIngress,三种转发控制表,FTN,NHLFE,目的IP,入标签,入标签,压标签,换标签,弹标签,ILM,ILM,NHLFE,NHLFE,IngressLSR,TransitLSR,EgressLSR,MPLS转发图示,MPLS转发过程：IngressLSR接收到IP报文，进行流分类或查转发表，打上标签，并根据标签转发表项转发此标记报文。TransitLSRs根据入接口和入标签查找标签转发表项得到出接口和出标签，打上交换的标签，转发。在LSP倒数第二跳或EgressLSR，弹出标签，还原IP报文后，按照IP转发程序继续转发。,MPLS图示(续),MPLS转发示意：,倒数第二跳弹出，PenultimateHopPopping(PHP),标签栈,报文可以携带多个标签转发行为根据栈顶标签LSPOverLSP(LSP隧道)应用于VPN等,标签栈转发图示,TunnelLSP2,RemoteMPLSPeerLabelExchangeforF130,TunnelLabel50,TunnelLabel90,Push20,Swapto30ThenPush50,Swapto90,POP90ThenSwapto40,F1,POP40,LSP1,环路和TTL,在IP网络中使用TTL来预防IP报文在网络中的无限传播。MPLS可以使用类似于IP的机制，但并非在所有封装形式中都适用TTL存在于PPP和LAN报文的MPLS包头中。ATM信元头不包含TTL域标签分发协议中的环路检测跳数(HopCount)路径矢量(PathVector),环路和TTL(续),标签分发协议的IGP域,LSR-1,LSR-2,LSR-4,LSR-5,LSR-3,LSR-6,Egress,IP报文TTL=6,IP报文TTL=10,LSR-6-25跳数=4,TTL在进入无TTL能力的LSP之被减量如果在入LSRTTL为0，则该数据包被丢弃,MPLS的标签分发协议,MPLS连接可以使静态配置，也可以通过MPLS信令协议建立标签连接。现有的MPLS标签分配协议有：LDP/CR-LDPRSVP-TEMP-BGPPIM将来可能还有很多。这些协议可以共存在一个标签换路由器上。,MPLS的标签分发协议(续),LDP把单播的IP网地址前缀映射为标签，通过标签交换进行转发。RSVP,CR-LDP可以支持带宽约束，着色约束，部分明确路由约束等。一般用于流量工程目的，实现各种QoS的要求。MP-BGP扩展采用BGP扩展，携带MPLS标签，现用于传播VPN的内层标签PIM用于多播状态下的标记映射,标签分发协议LDP,LDPLabelDistributionProtocol(RFC3036),标签分发协议LDP,标签空间labelspace基于接口的标签空间基于平台的标签空间LDPIdentifier:4octet:2octet对基于平台的标签空间，labelspaceid为0,标签分发协议LDP,上游和下游LSR对于目的172.90.38/24，LSRB是LSRA的下游，LSRC是LSRB的下游，LSRD是LSRC的下游LSR通过IP路由协议了解它的下游LSR，下一跳即是下游,标签分发协议LDP,拓扑驱动建立LSP下游分发标签，上游接收分发标签并决定是否接受标签绑定上游决定满足拓扑驱动下游分发满足标签的唯一性,标签分发协议LDP,LDPDiscovery邻居发现Hello周期发送，发现直连LSRUDPport646，destip224.0.0.2缺省hello间隔为5秒，holdtime15秒Targeted-hello周期发送，发现远端LSRUDPport646，destipLSR缺省targeted-hello间隔为15秒，holdtime45秒,标签分发协议LDP,LDPSessionLSR之间建立会话建立TCP连接port646Transportaddresshello报文中的源IP地址或hello报文的transportaddress可选项中指定的IP地址ActiveroleorPassiveroletransportaddress大的一方作为activerole，主动发起TCP连接，小的一方作为passiverole，等待TCP连接。,标签分发协议LDPLDPSession,LDPSession状态：NONEXISTENT初始状态，未建立TCP连接INITIALIZEDTCP连接已建立OPENREC接收到有效的Initialization消息OPENSENT发送Initialization消息OPERATIONAL可运行状态,标签分发协议LDPLDPSession,LDP建立过程,10.1.1.1/24,10.1.1.5/24,1）互发hello报文,2）Activerole方发起TCP连接,4）Passiverole方检查Initialization有效，则发送自己的Initialization和keepalive,5）Activerole方检查Initialization有效，则发送Keepalive,6）双方发送Address,3）Activerole方发送Initializatioin,7）双方发送LabelMapping，LabelRequestetc.,LDP-标签分发模式,标签分发模式(LabelDistributionMode)下游主动分发(DownstreamUnsolicited)下游按需分发(DownstreamOnDemand),标签分发模式（一）,下游主动分发(DownstreamUnsolicited),为目的地址172.90.38/24分配标签3,为目的地址172.90.38/24分配标签45,为目的地址172.90.38/24分配标签30,下游LSR向上游LSR主动分发标签(标签映射消息),标签分发模式（二）,下游按需分发(DownstreamOnDemand),为目的地址171.68.10/24分配标签3,为目的地址171.68.10/24分配标签45,为目的地址171.68.10/24分配标签30,为目的地址172.90.38/24请求标签,为目的地址172.90.38/24请求标签,为目的地址172.90.38/24请求标签,上游LSR向下游LSR请求标签(标签请求消息)下游LSR向上游LSR分发标签(标签映射消息),LDP-标签控制模式,标签控制模式(LabelDistributionControlMode)独立的LSP控制模式(Independent)LSR给某FEC绑定并分发标签，不依赖于此LSR是否从该FEC下一跳接受到分发的标签映射。有序的LSP控制模式(Ordered)LSR仅在下列条件下给某FEC绑定并分发标签：该LSR对于此FEC是EgressLSR，或该LSR接收到从此FEC下一跳发送的标签映射。,LDP-标签控制模式,DownstreamUnsolicitedIndependentControlDownstreamUnsolicitedOrderedControlDownstreamOnDemandIndependentControlDownstreamOnDemandOrderedControl,LDP-标签保留模式,标签保留模式(LabelRetentionMode)自由保留模式(Liberal)LSR保留从所有邻居分发的标签当IP路由改变下一跳时快速建立LSP需要更多的内存空间和标签空间保守的保留方式(Conservative)LSR仅保留从下一跳邻居分发的标签丢弃所有非下一跳分发的标签节省内存和标签资源,LDP通过PDU报文交换信息PDUProtocolDataUnitMaxPDULength4096bytesPDUHeader,LSRIdentifier,LDP报文交换,LDP消息格式,012301234567890123456789012345678901+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|U|MessageType|MessageLength|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-|MessageID|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-|MandatoryParameters|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-|OptionalParameters|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-,LDP消息(1),LDP会话相关消息Hello-发现LSRInitialization-交换LDP会话属性，协商KeepAlive-维护LDP会话Notification通告错误事件,LDP消息(2),LDP标签分发有关消息Address通告本地LSR上的所有接口地址维护Peer(LDPID)与接口地址的对应关系，以确定路由所对应的下一跳对应的PeerAdressWithdraw撤消接口地址LabelMapping下游分发标签绑定LabelRequest上游请求标签绑定,LDP消息(3),LabelRequestAbort消息上游取消请求标签绑定LabelRelease消息上游请求解除标签绑定LabelWithdraw消息下游回收标签绑定,LDP消息(4),hello消息,01234567890123456789012345678901,0|Hello(0X0100)|MessageLength,MessageID,0|0|Paras(0X0400)|Length,Holdtime|T|R|Reserved,Optionalparas（transportaddress,Seq）,LDP消息(5),Initialization消息,01234567890123456789012345678901,0|Initial(0X0200)|MessageLength,MessageID,0|0|Paras(0X0500)|Length,ProtocolVer|KeepaliveTime,Optionalparas,A|D|Reserved|Pvlim|MaxPduLength,ReceiverLSRID,LDP消息(6),Keepalive消息,01234567890123456789012345678901,0|Keepalive(0X0201)|MessageLength,MessageID,LDP消息(7),Address消息,01234567890123456789012345678901,0|Address(0X0300)|MessageLength,MessageID,0|0|Address(0X0101)|Length,Address,AddressFamilyNum,LDP消息(8),LabelMapping消息,01234567890123456789012345678901,0|LabelMap(0X0400)|MessageLength,MessageID,0|0|FEC(0X0100)|Length,Prefix(02)|AddressFamilyNum|Prelen,Prefix.,0|0|Label(0X0200)|Length,Label|Exp|S|TTL,OptionalParas(HopCount,PathVector,LabelRequest),MPLS技术的应用,流量工程-MPLS-TEQoSMPLS-VPN,常用命令,mplslabelprotocolldp启动LDP协议mplsip在接口启动MPLS,常用命令,showmplsldpinterfaceinterface_nameoperationaltransport_addresseth3/2YES10.1.1.2showmplsldpneighborLocalLDPIdent:201.1.1.1:0.0PeerLDPIdent:10.1.1.1: