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和传递标签。分配标签的前提是本地路由表中得先存在标签，传递标签的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协议来获取信息 --- 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。

        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的本地链路组播地址）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 --- 检查传输地址的可达性

注意：

        双方都收到了对方的传输地址，则都将发起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表中

        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

        2.配置MPLS的LSR ID

[r1]mpls lsr-id 1.1.1.1

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

[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

[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

[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