【導(dǎo)讀】1. 多協(xié)議標(biāo)記交換。趙廣。2. 目錄

　　

【正文】 圖 。 17 主動(dòng)方 被動(dòng)方SYNSYN,ACKACKIntializationIntializationKeep AliveKeep Aliveoperationaloperational建立TCP連接會(huì)話初始化 圖表 116 由以上過程可以知道， 無論是 TCP 連接建立的發(fā)起還是 會(huì)話初始化的發(fā)起都是由主動(dòng)方負(fù)責(zé)的，而被動(dòng)方只是消極等待。所以如果由于雙方參數(shù)不兼容而終止連接，主動(dòng)方必須不斷重復(fù)嘗試 建立連接。為了避免網(wǎng)絡(luò)帶寬的無謂浪費(fèi)，主動(dòng)方兩次嘗試之間的時(shí)間間隔是按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)的。這樣有可能出現(xiàn)這樣的問題：一段時(shí)間以后，被動(dòng)方已經(jīng)更改了配置，但是被動(dòng)方不得不等待主動(dòng)方下一次連接建立嘗試，這可能會(huì) 等很長(zhǎng)時(shí)間。為了解決這個(gè)問題，被動(dòng)方就可以在 Hello 消息 選項(xiàng)中聲明新的配置序列號(hào)（ 見上一節(jié) ） 。這樣主動(dòng)方就可以知道被動(dòng)方已經(jīng)改變了配置，它就可以無需等待地立即發(fā)起連接建立過程。 會(huì)話初始化過程以后，就可以在會(huì)話上利用 LDP PDU 進(jìn)行標(biāo)記分發(fā)的操作了。 標(biāo)記分發(fā)和管理 LDP 的核心任務(wù)就是標(biāo)記分發(fā)。標(biāo)記分發(fā)就是指一個(gè) LSR 告知它的標(biāo)記分發(fā)對(duì)等體關(guān)于特定 FEC 和標(biāo)記的映射關(guān)系，這樣當(dāng)它的對(duì)等體向它轉(zhuǎn)發(fā)屬于這個(gè) FEC 的數(shù)據(jù)包時(shí)，只需打上 相應(yīng)的標(biāo)記就可以了 。 正如前面章節(jié)中所描述的那樣，標(biāo)記分發(fā)有 DU（下游自主）和 DOD（下游按需）兩種不同的方式，從全局上看， LSP 有兩種不同的控制方式：有序的和獨(dú)立的。對(duì)于逐跳路由應(yīng)用而言，一般采用獨(dú)立的 LSP 控制方式，標(biāo)記分發(fā)方式一般選用 DU 方式。為了說明 LDP標(biāo)記分發(fā)的基本思想，我們以獨(dú)立的 LSP 控制方式、 DU 方式的標(biāo)記分發(fā)方式為例描述 LDP標(biāo)記分發(fā)的操作過程，其他組合是類似的。 在這樣的前提下，只要 LDP 發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的 FEC，它就可以分配一個(gè)標(biāo)記給這個(gè) FEC并且將它用 LDP Label Mapping 消息將這個(gè)標(biāo)記和 FEC 的映射從業(yè)已建立起來的 LDP 會(huì)話上分發(fā)給它的所有 LDP 對(duì)等體（顯然，必須將這個(gè)下一跳的下一跳路由器排除在外 ）。 我們這里討論的 Label Mapping 消息格式如下： 18 圖表 117 Label Mapping Label Mapping 消息頭部的 U、 F、 Type、 Length 以及 Message ID 含義和以前我們討論的消息類似。 Label TLV 和 FEC TLV 用于標(biāo)識(shí)消息發(fā)送者發(fā)布的 標(biāo)記、 FEC 映射。 FEC 的定義就是轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類，這個(gè)寬廣的定義正是 MPLS 可以提供多種靈活服務(wù)的原因之一 。但是，為了便于理解，在這里 我們只考慮傳統(tǒng)意義上的 FEC：網(wǎng)絡(luò)層目的地址（事實(shí)上，在絕大多數(shù)的應(yīng)用中， FEC 至少部分包含網(wǎng)絡(luò)層目的地址）。 下圖 是 LDP定義的用于表示 FEC 的 TLV， FEC TLV用于標(biāo)記分發(fā)所使用的相關(guān)消息中。 圖表 118 FEC TLV 其中的 U、 F、 Type、 Length 字段如以前所述。有三種不同 FEC Element： Wildcard（通配）、前綴和主機(jī)地址。三者都是 TLV 形式編碼 如下： 圖表 119 Wildcard FEC Element 19 圖表 120 地址前綴 FEC Element 圖表 121 主機(jī)地址 FEC Element Wildcard 類型的 FEC Element 標(biāo)識(shí)所有的地址。地址前綴 FEC Element 用于標(biāo)識(shí)特定長(zhǎng)度的 地址前綴，而 主機(jī)地址 FEC Element 則用于標(biāo)識(shí)主機(jī)地址。 LDP 定義了 3 種用于表示標(biāo)記的 TLV，分別是通用標(biāo)記、 ATM 標(biāo)記以及 Frame Relay標(biāo)記。顯然，在使用 ATM 或 Frame Relay 交換機(jī)提供 MPLS 業(yè)務(wù)時(shí)，標(biāo)記就是 ATM VCI/VPI或 Frame Relay DLCI，所以 ATM 或 Frame Relay 標(biāo)記就是指 ATM VPI/VCI 或 Frame Relay DLCI。 通用 20 位標(biāo)記 TLV 格式如下： 圖表 122 通用標(biāo)記 TLV 由上面的編碼可知，一個(gè)標(biāo)記可以和多個(gè) FEC 綁定，因?yàn)橐粋€(gè) FEC TLV 中可以包含多個(gè) FEC Element。 Label Mapping 消息中可能包含如下可選參數(shù)： Label Request Message ID TLV、 Hop Count TLV 和 Path Vector TLV。 如果這個(gè) Label Mapping 是 用于 響應(yīng)某個(gè) Label Request 消息 ，那么它就應(yīng)該包含它相應(yīng)的那個(gè) Label Request 消息的消息 ID。 Label Request 消息是上 游 LSR 主動(dòng)向下游 LSR 提出針對(duì)特定 FEC 的標(biāo)記映射請(qǐng)求的 LDP 消息。盡管在 DU 標(biāo)記分發(fā)方式下， Label Mapping無需 Label Request 觸發(fā)。某些情況（比如下一跳改變等）下，還是需要主動(dòng)向下游發(fā)出標(biāo)記申請(qǐng)的 。 Hop Count TLV 和 Path Vector TLV 都用于環(huán)路檢測(cè)，他們的編碼格式如下： 20 圖表 123 Hop Count TLV 圖表 124 Path Vector TLV 在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中， 由于 當(dāng)一個(gè) LSR 從它的下游（上游）收到一個(gè) Label Mapping（ Label Request）消息有可能觸發(fā)它向它的上游（下游） LSR 發(fā)送 Label Mapping（ Label Request）消息，所以必須有某種機(jī)制防止這個(gè)過程由于某種原因（例如路由環(huán)路）無窮繼續(xù)下去。這就是環(huán)路檢測(cè)機(jī)制。 LDP 提供了兩種方法 1： Hop Count：在 Label Request 消息 或 Label Mapping 消息中使 用 上面的 Hop Count TLV，消息每經(jīng)過一個(gè) LSR，這個(gè) TLV 的 HC 字段就會(huì)加 1。當(dāng)一個(gè) LSR 收到一個(gè)HC 大于配置最大值的消息時(shí)，它就可以認(rèn)為出現(xiàn)了環(huán)路，從而丟棄該消息。 Path Vector： 在 Label Mapping 消息 或 Label Request 消息 中的 Path Vector TLV 上加上沿途每一個(gè) LSR 的 LSR ID，這樣當(dāng)一個(gè)接收消息的 LSR 發(fā)現(xiàn)自己的 LSR ID 已經(jīng)在 Path Vector 之中，它就知道環(huán)路發(fā)生了，從而丟棄該消息。 2 當(dāng)一個(gè) LSR 收到一個(gè) Label Mapping 消息之 后，它會(huì) 做如下事情 ： 如果 Label Mapping 中包含 Hop Count TLV（ Path Vector TLV），就對(duì)其進(jìn)行檢查，如果存在環(huán)路就向消息發(fā)送者發(fā)送環(huán)路存在通知消息 ，并且向消息發(fā)送者發(fā)送一個(gè)Label Release 消息申明不使用對(duì)端發(fā)送過來的標(biāo)記映射 。 當(dāng)然， Label release 消息也用于其它向下游申明不使用對(duì)端發(fā)送過來的標(biāo)記映射的場(chǎng)合，其格式如下圖： 1必須指出環(huán)路檢測(cè)不僅僅這兩種方法，其他還有如 RFC3063 給出的方法，這里只討論了 RFC 3036 同時(shí)也是目前幾乎所有廠商支持的兩種方法。 2 為了便于理解，這里描述的 Path Vector 處理過程是簡(jiǎn)化了的，更為細(xì)致的討論可以參考。 21 圖表 125 Label Release Message Label Release 指示釋放 FEC TLV 和 Label TLV 之間的映射關(guān)系。 如果 FEC TLV 是Wildcard 類型則指所有的對(duì)端通報(bào)過的 FEC，如果可選項(xiàng)目 Label TLV 不存在，則是指所有 Label。 根據(jù)路由表檢查這個(gè)消息中的 FEC 的下一跳，如果下一跳不是消息發(fā)送者的某個(gè)地址（隨后我們就會(huì)討論 LSR 怎么才能知道這一點(diǎn)），此時(shí)有兩種可能的處理方式： a) 向消息發(fā)送者發(fā)送 Label Release 消息申明不使用對(duì)端發(fā)送過來的標(biāo)記映射。 b) 將這個(gè)標(biāo)記映射保存起來，但不用于轉(zhuǎn)發(fā)。 采 取哪種行為決定于此 LSR 的標(biāo)記保持方式（ Label Retention Mode）。標(biāo)記保持方式?jīng)Q定了對(duì)于目前不被使用的標(biāo)記映射的處理方式，目前有兩種：開放的（ Liberal）和保守的（ Conservative）。保守方式的標(biāo)記保持方式 只保留和使用 FEC 下一跳發(fā)送過來的標(biāo)記映射 。開放的標(biāo)記保持方式 則 保留所有 LSR 發(fā)送過來的標(biāo)記映射，這樣在發(fā)生下一跳切換時(shí)，就可以 快速地利用原來不是下一跳而現(xiàn)在已經(jīng)是下一跳的 LSR 發(fā)布的標(biāo)記映射進(jìn)行標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā) 。 當(dāng)然， LSR 必須能夠知道某個(gè) FEC 的下一跳是否是一個(gè)用 LSR ID 標(biāo) 識(shí)的 LSR 的某個(gè)地址。 所以 必須建立特定 LSR ID 的 LSR 的接口地址列表 1。 LDP 使用 Address消息通報(bào)它所有的地址，這個(gè)工作在會(huì)話建立以后就會(huì)進(jìn)行。 Address 消息格式為： 圖表 126 Address Message 1 請(qǐng)注意 Label Mapping 消息的源地址并不一定是必然是 FEC 的下一跳，正如在 節(jié)中所展示的那樣，這個(gè)源地址即會(huì)話 TCP 連接的地址往往是指定的一個(gè) loop back 地址。 22 當(dāng)然，如果工作在保守方式下，當(dāng)下一跳改變時(shí)， LSR 必須通過發(fā)送 Label Request消息向 FEC 的下一跳請(qǐng)求標(biāo)記映射，標(biāo)記請(qǐng)求消息格式為： 圖表 127 這里的參數(shù)是和 Label Mapping 消息是一致的。 如果一切 OK，那么 LSR 就會(huì) 利用 這個(gè) 標(biāo)記映射消息所通報(bào)的標(biāo)記建立標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)表。如果這個(gè) LSR 是 LSP 入口，那么就會(huì)建立 FTN 表；否則，就會(huì)建立 ILM 表 （這肯定依賴于它向上游發(fā)布的標(biāo)記映射） ，當(dāng)然還有可能觸發(fā)發(fā)向上游的 Label Mapping消息，原因可能是更新跳計(jì)數(shù)或是以前沒有發(fā)布過標(biāo)記 映射 。 以上簡(jiǎn)單的描述 了獨(dú)立的 LSP 控制方式、 DU 的標(biāo)記分發(fā)方式下，兩個(gè) LSR 是如何利用 LDP 消息來傳 輸標(biāo)記映射的。請(qǐng)注意，我們并未講述所有的 LDP 消息，作為一個(gè)補(bǔ)充，我們把所有 LDP 消息及其基本作用列在下面作為一個(gè)總結(jié)。 方向 消息 作用描述 雙向 Notification 通知標(biāo)記分發(fā)對(duì)等體某種錯(cuò)誤或建議性信息 雙向 Hello 建立和維護(hù) Hello 鄰接體 雙向 Initialization 初始化會(huì)話 雙向 Keepalive 維護(hù)會(huì)話 下游 上游 Address 向標(biāo)記分發(fā)對(duì)等體通報(bào)自己所有的接口地址 下游 上游 Address Withdraw 向標(biāo)記分發(fā)對(duì)等體廢除先前 Address 消息通報(bào) 的接口地址 下游 上游 Label Mapping 發(fā)布標(biāo)記映射 上游 下游 Label Request 請(qǐng)求標(biāo)記映射 上游 下游 Label Abort Request 廢除先前的標(biāo)記請(qǐng)求 下游 上游 Label Withdraw 廢除先前發(fā)布的標(biāo)記映射，接受者須以 Release 消息響應(yīng) 上游 下游 Label Release 表達(dá)不再使用對(duì)端分發(fā)的某個(gè)標(biāo)記映射 圖表 128 LDP 消息總結(jié) 應(yīng)該提醒大家注意的是，我們?cè)谶@里列出的消息傳輸方向中的上下游是相對(duì)于這里發(fā)布的標(biāo)記映射被應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)數(shù)據(jù)流的方向而言的。 LDP 標(biāo)記分發(fā)對(duì)等體之間標(biāo)記分發(fā)的關(guān)系是雙向的，即兩個(gè)建立了 LDP 會(huì)話的 LSR 是可以互相分發(fā)標(biāo)記映射的，所以稱他們?yōu)椤皩?duì)等體”。 在隨后的一節(jié)里，我們將以一個(gè)實(shí)例來觀察 LDP 分發(fā)標(biāo)記以及 MPLS 轉(zhuǎn)發(fā)的細(xì)節(jié)。 23 . 案例分析 這一節(jié)我們將用一個(gè)實(shí)驗(yàn)來觀察如何利用路由器組網(wǎng)實(shí)現(xiàn) MPLS 轉(zhuǎn)發(fā)，同時(shí)我們會(huì)觀察 LDP 協(xié)議和標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)的細(xì)致流程。在條件許可的情況下，讀者完全可以（而且作者 強(qiáng)烈建議您這樣做）按照隨后幾個(gè)小節(jié)列出的順序重復(fù)所有內(nèi)容，所以您可以把本節(jié)的內(nèi)容看成一個(gè)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)。 該實(shí)驗(yàn)組網(wǎng)如圖表 129 所示： RT1 RT2NLSRBLSRA LSRCE1:E1::E1:E0:E0:E0::loopback:MPLS 域loopback: loopback: loopback: 圖表 129 拓?fù)鋱D 這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)是 LSRA、 LSRB以及 LSRC組成的 MPLS 網(wǎng)絡(luò)為 RT1 和 RT2提供 MPLS轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)。具體來說，就是用 Rt2 上的 Loop Back 接口模擬 1 個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的路由會(huì)被路由協(xié)議送達(dá)全網(wǎng)。對(duì)于 MPLS 網(wǎng)絡(luò)來說， 、 LSRB 認(rèn)為是一個(gè) FEC 并利用 LDP 協(xié)議為其分發(fā)標(biāo)記映射，從而在 LSRA、 LSRB 以及 LSRC 上建立標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)項(xiàng)。我們將配置路由器實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，并且觀察 LDP 是如何工作的。 當(dāng)然，以上只是一個(gè)拓?fù)鋱D。所有設(shè)備都是