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

　　

【正文】 圖 。 17 主動方 被動方SYNSYN,ACKACKIntializationIntializationKeep AliveKeep Aliveoperationaloperational建立TCP連接會話初始化 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 會話初始化的發(fā)起都是由主動方負(fù)責(zé)的，而被動方只是消極等待。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，主動方兩次嘗試之間的時間間隔是按指數(shù)規(guī)律增長的。這樣有可能出現(xiàn)這樣的問題：一段時間以后，被動方已經(jīng)更改了配置，但是被動方不得不等待主動方下一次連接建立嘗試，這可能會 等很長時間。為了解決這個問題，被動方就可以在 Hello 消息 選項中聲明新的配置序列號（ 見上一節(jié) ） 。這樣主動方就可以知道被動方已經(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。 會話初始化過程以后，就可以在會話上利用 LDP PDU 進行標(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 LSR 告知它的標(biāo)記分發(fā)對等體關(guān)于特定 FEC 和標(biāo)記的映射關(guān)系，這樣當(dāng)它的對等體向它轉(zhuǎn)發(fā)屬于這個 FEC 的數(shù)據(jù)包時，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：有序的和獨立的。對于逐跳路由應(yīng)用而言，一般采用獨立的 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)了一個新的 FEC，它就可以分配一個標(biāo)記給這個 FEC并且將它用 LDP Label Mapping 消息將這個標(biāo)記和 FEC 的映射從業(yè)已建立起來的 LDP 會話上分發(fā)給它的所有 LDP 對等體（顯然，必須將這個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)等價類，這個寬廣的定義正是 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 主機地址 FEC Element Wildcard 類型的 FEC Element 標(biāo)識所有的地址。地址前綴 FEC Element 用于標(biāo)識特定長度的 地址前綴，而 主機地址 FEC Element 則用于標(biāo)識主機地址。 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 交換機提供 MPLS 業(yè)務(wù)時，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，一個標(biāo)記可以和多個 FEC 綁定，因為一個 FEC TLV 中可以包含多個 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 Label Mapping 是 用于 響應(yīng)某個 Label Request 消息 ，那么它就應(yīng)該包含它相應(yīng)的那個 Label Request 消息的消息 ID。 Label Request 消息是上 游 LSR 主動向下游 LSR 提出針對特定 FEC 的標(biāo)記映射請求的 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，還是需要主動向下游發(fā)出標(biāo)記申請的 。 Hop Count TLV 和 Path Vector TLV 都用于環(huán)路檢測，他們的編碼格式如下： 20 圖表 123 Hop Count TLV 圖表 124 Path Vector TLV 在一個網(wǎng)絡(luò)中， 由于 當(dāng)一個 LSR 從它的下游（上游）收到一個 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，所以必須有某種機制防止這個過程由于某種原因（例如路由環(huán)路）無窮繼續(xù)下去。這就是環(huán)路檢測機制。 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 LSR，這個 TLV 的 HC 字段就會加 1。當(dāng)一個 LSR 收到一個HC 大于配置最大值的消息時，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 LSR 的 LSR ID，這樣當(dāng)一個接收消息的 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 LSR 收到一個 Label Mapping 消息之 后，它會 做如下事情 ： 如果 Label Mapping 中包含 Hop Count TLV（ Path Vector TLV），就對其進行檢查，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Label Release 消息申明不使用對端發(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端發(fā)送過來的標(biāo)記映射的場合，其格式如下圖： 1必須指出環(huán)路檢測不僅僅這兩種方法，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 類型則指所有的對端通報過的 FEC，如果可選項目 Label TLV 不存在，則是指所有 Label。 根據(jù)路由表檢查這個消息中的 FEC 的下一跳，如果下一跳不是消息發(fā)送者的某個地址（隨后我們就會討論 LSR 怎么才能知道這一點），此時有兩種可能的處理方式： a) 向消息發(fā)送者發(fā)送 Label Release 消息申明不使用對端發(fā)送過來的標(biāo)記映射。 b) 將這個標(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，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)記映射進行標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā) 。 當(dāng)然， LSR 必須能夠知道某個 FEC 的下一跳是否是一個用 LSR ID 標(biāo) 識的 LSR 的某個地址。 所以 必須建立特定 LSR ID 的 LSR 的接口地址列表 1。 LDP 使用 Address消息通報它所有的地址，這個工作在會話建立以后就會進行。 Address 消息格式為： 圖表 126 Address Message 1 請注意 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，這個源地址即會話 TCP 連接的地址往往是指定的一個 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， LSR 必須通過發(fā)送 Label Request消息向 FEC 的下一跳請求標(biāo)記映射，標(biāo)記請求消息格式為： 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 利用 這個 標(biāo)記映射消息所通報的標(biāo)記建立標(biāo)記轉(zhuǎn)發(fā)表。如果這個 LSR 是 LSP 入口，那么就會建立 FTN 表；否則，就會建立 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數(shù)或是以前沒有發(fā)布過標(biāo)記 映射 。 以上簡單的描述 了獨立的 LSP 控制方式、 DU 的標(biāo)記分發(fā)方式下，兩個 LSR 是如何利用 LDP 消息來傳 輸標(biāo)記映射的。請注意，我們并未講述所有的 LDP 消息，作為一個補充，我們把所有 LDP 消息及其基本作用列在下面作為一個總結(jié)。 方向 消息 作用描述 雙向 Notification 通知標(biāo)記分發(fā)對等體某種錯誤或建議性信息 雙向 Hello 建立和維護 Hello 鄰接體 雙向 Initialization 初始化會話 雙向 Keepalive 維護會話 下游 上游 Address 向標(biāo)記分發(fā)對等體通報自己所有的接口地址 下游 上游 Address Withdraw 向標(biāo)記分發(fā)對等體廢除先前 Address 消息通報 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 請求標(biāo)記映射 上游 下游 Label Abort Request 廢除先前的標(biāo)記請求 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 表達不再使用對端分發(fā)的某個標(biāo)記映射 圖表 128 LDP 消息總結(jié) 應(yīng)該提醒大家注意的是，我們在這里列出的消息傳輸方向中的上下游是相對于這里發(fā)布的標(biāo)記映射被應(yīng)用于轉(zhuǎn)發(fā)時數(shù)據(jù)流的方向而言的。 LDP 標(biāo)記分發(fā)對等體之間標(biāo)記分發(fā)的關(guān)系是雙向的，即兩個建立了 LDP 會話的 LSR 是可以互相分發(fā)標(biāo)記映射的，所以稱他們?yōu)椤皩Φ润w”。 在隨后的一節(jié)里，我們將以一個實例來觀察 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)我們將用一個實驗來觀察如何利用路由器組網(wǎng)實現(xiàn) MPLS 轉(zhuǎn)發(fā)，同時我們會觀察 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 強烈建議您這樣做）按照隨后幾個小節(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)容看成一個實驗手冊。 該實驗組網(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 這個實驗的目標(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 個獨立的網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)的路由會被路由協(xié)議送達全網(wǎng)。對于 MPLS 網(wǎng)絡(luò)來說， 、 LSRB 認(rèn)為是一個 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。我們將配置路由器實現(xiàn)這個目的，并且觀察 LDP 是如何工作的。 當(dāng)然，以上只是一個拓?fù)鋱D。所有設(shè)備都是