MPLS相关知识

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MPLS原理与配置

MPLS基础

MPLS概述

MPLS [多协议标签交换] 是一种高效的数据传输技术，主要用于运营商网络和企业专网

• MPLS位于TCP/IP协议栈中的数据链路层和网络层之间，可以向所有网络层提供服务
• 通过在数据链路层和网络层之间增加额外的MPLS头部，基于MPLS头部实现数据快速转发

MPLS术语

MPLS域 [MPLS Domain]：一系列连续的运行MPLS的网络设备构成了一个MPLS域

LSR [Label Switching Router，标签交换路由器]：支持MPLS的路由器

• 位于MPLS域边缘、连接其它网络的LSR称为边沿路由器LER [Label Edge Router]
• 区域内部的LSR称为核心LSR [Core LSR]

根据数据处理方式的不同对LSR分类：

• 入站LSR Ingress LSR：通常是向IP报文中压入MPLS头部并生成MPLS报文的LSR
• 中转LSR Transit LSR：通常是将MPLS报文进行例如标签置换操作，并将报文继续在MPLS域中转发的LSR
• 出站LSR Egress LSR：通常是将MPLS报文中MPLS头部移除，还原为IP报文的LSR

FEC [Forwarding Equivalence Class，转发等价类] 是一组具有某些共性的数据流的集合，这些数据流在转发过程中被网络节点以相同方式处理

• 在MPLS网络中，FEC可以通过多种方式划分
• 数据属于哪一个LSP，由数据进入MPLS域时的Ingress LSR决定
• MPLS标签通常是与FEC相对应的，必须有某种机制使得网络中的LSR获得关于某FEC的标签信息

在传统的采用最长匹配算法的IP转发中，匹配到同一条路由的所有报文就是一个转发等价

LSP [Label Switched Path，标签交换路径] 是标签报文穿越MPLS网络到达目的地所走的路径

同一个FEC的报文通常采用相同的LSP穿越MPLS域，所以对同一个FEC，LSR总是用相同的标签转发

• 一条LSP包含一台入站LSR、一台出站LSR以及数量可变的中转LSR，LSP也可以看做是这些LSR的有序集合
• LSP需要在数据转发开始前建立完成，只有这样报文才能顺利穿越MPLS域
• LSP可通过静态和动态两种方式建立
• LSP是一个从起点到终点的单向路径，若需要双向数据互通，则需要在双方之间建立双向的LSP

MPLS标签

• IP报文进入MPLS域之前，会被入站LSR压入MPLS头部，形成一个MPLS标签报文
• 一个标签报文可以包含一个或多个MPLS标签

MPLS报文格式

当上层为MPLS标签栈时，以太网头部中的Type字段为0x8847，PPP头部中的Protocol字段为0x8281

MPLS报文字段解析：

• 标签 Label：用于携带标签值，长度20bit
• EXP [Experimental Use]：主要用于CoS Class of Service，长度3bit
• S [Bottom of Stack]：栈底位，用于指示该标签头部是否为最后一层标签，长度1bit
  • 如果该字段为1，则表示当前标签头部为栈底
  • 如果该字段为0，则表示当前标签头部之后依然还有其他标签头部
• TTL [Time To Live]：用于当网络出现环路时，防止标签报文被无限制转发，长度8bit

MPLS标签栈

MPLS支持一层或多层标签头部，这些标签头部的有序集合被称为 标签栈 [Label Stack]

标签空间：

标签是一个短而定长的、只具有本地意义的标识符，标签空间就是指标签的取值范围

只具有本地意义说明每一台LSR之间的标签空间是相互独立的，即每台路由器都可以使用完整的标签空间

标签值的范围及规划如下：

标签值	描述
0~15	特殊标签值，0被定义为IPv4显式空标签 [IPv4 Explicit NULL Label]
	标签值3被定义为隐式空标签 [Implicit NULL Label]
16~1023	用于静态LSP、静态CR-LSP的共享标签空间
1024~1048575	LDP、RSVP-TE、MP-BGP等动态信令协议的标签空间
	动态信令协议的标签空间不是共享的，而是独立且连续的，互不影响

MPLS标签的处理

LSR对标签的操作类型包括标签压入 [Push]、标签交换 [Swap]和标签弹出 [Pop]

MPLS转发

MPLS转发概述

MPLS转发的本质就是将数据归到对应的FEC并按照提前建立好的LSP进行转发

• 对于整个MPLS域，LSP是某一给定的FEC进入域和离开域的路径，可以看成是LSR的有序集合
• 对于单台LSR，需要建立标签转发表，用标签来标识FEC，并绑定相应的标签处理和转发等行为

补充说明：

• 同一个FEC，若进入MPLS域的Ingress LSR不同，转发时的LSP也不相同
• 同一个FEC，LSR的处理方式相同，不论这个FEC来自哪里
• LSR的转发动作决定了LSP，而标签转发表确定转发动作，所以建立标签转发表也可以理解为建立LSP

MPLS体系结构

MPLS的体系结构由控制平面 [Control Plane] 和转发平面 [Forwarding Plane] 组成

控制平面：控制平面是无连接的，主要功能是负责产生和维护路由信息以及标签信息

控制平面包括：

• IP路由协议
• 路由信息表 RIB [Routing Information Base]：由IP路由协议[IP Routing Protocol]、静态路由和直连路由共同生成，用于选择路由
• 标签分发协议 LDP
• 标签信息表 LIB [Label Information Base]：用于管理标签信息，LIB中的表项可由标签交换协议 [LDP、RSVP等协议]或静态配置生成。

转发平面：转发平面也称为数据平面，是面向连接的， 主要功能是负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发

转发平面包括：

• 转发信息表FIB [Forwarding Information Base]：从RIB提取必要的路由信息生成，负责普通IP报文的转发
• 标签转发信息表LFIB [Label Forwarding Information Base]：简称标签转发表，负责带MPLS标签报文的转发

#### LSP建立原则

• 当网络层协议为IP协议时，FEC所对应的路由必须存在于LSR的IP路由表中，否则该FEC的标签转发表项不生效
• LSR用标签标识指定FEC，所以该FEC的数据被发送至LSR时，必须携带正确的标签，才能被LSR正确的处理

LSP建立方式

MPLS需要为报文事先分配好标签，建立一条LSP，才能进行报文转发。LSP分为静态LSP和动态LSP两种

静态LSP

• 基本概念：
  • 静态LSP是用户通过手工为各个FEC分配标签而建立的
  • 静态LSP不使用标签发布协议，不需要交互控制报文，因此消耗资源比较小
  • 通过静态方式建立的LSP不能根据网络拓扑变化动态调整，需要管理员干预
• 应用场景：适用于拓扑结构简单并且稳定的小型网络
• 标签分配原则：前一节点出标签的值等于下一个节点入标签的值
• 补充：由于静态LSP各节点上不能相互感知到整个LSP的情况，因此静态LSP是一个本地的概念

动态LSP

• 基本概念：

  • 动态LSP通过标签发布协议动态建立
  • 标签发布协议是MPLS的控制协议，负责FEC的分类、标签的分发以及LSP的建立和维护等一系列操作

• 常用标签发布协议：标签分发协议 [LDP]

  • 全称：Label Distribution Protocol
  • 定义：LDP是多协议标签交换MPLS的一种控制协议，负责转发等价类FEC的分类、标签的分配以及标签交换路径LSP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
  • 应用场景：LDP广泛地应用在VPN服务上，具有组网、配置简单、支持基于路由动态建立LSP、支持大容量LSP等优点

• 其他标签发布协议：

  • RSVP-TE：[Resource Reservation Protocol Traffic Engineering]
    • 是对RSVP的扩展，用于建立基于约束的LSP
    • 拥有普通LDP LSP没有的功能，如发布带宽预留请求、带宽约束、链路颜色和显式路径等
  • MP-BGP：[Multiprotocol Border Gateway Protocol]
    • MP-BGP是在BGP协议基础上扩展的协议
    • MP-BGP支持为MPLS VPN业务中私网路由和跨域VPN的标签路由分配标签

MPLS标签转发

LSR处理报文时主要根据FTN、 NHLFE和ILM

FTN [FEC-to-NHLFE] ：当LSR收到IP报文并需要进行MPLS转发时使用，FTN只在Ingress存在

• FTN包括：Tunnel ID、FEC到NHLFE的映射信息

NHLFE 下一跳标签转发表项 [Next Hop Label Forwarding Entry]：LSR对报文 [MPLS或IP报文] 进行MPLS转发时使用，NHLFE在Ingress和Transit存在

• NHLFE包括：Tunnel ID、出接口、下一跳、出标签、标签操作类型等信息

ILM 入标签映射 [Incoming Label Map] ：用于指导MPLS报文的转发，ILM只在Transit和Egress存在

• ILM包括：Tunnel ID、入标签、入接口、标签操作类型等信息

补充：

• Tunnel ID：为了给使用隧道的上层应用提供统一的接口，系统自动为隧道分配了一个ID，也称为Tunnel ID。该Tunnel ID的长度为32比特，只是本地有效
• 在MPLS转发过程中，FIB、ILM和NHLFE表项是通过Tunnel ID关联的

Ingress LSR的处理

当IP报文进入MPLS域时：

• Ingress LSR查看FIB表，检查目的IP地址对应的Tunnel ID值是否为0x0
  • 如果Tunnel ID值为0x0，则进入正常的IP转发流程
  • 如果Tunnel ID值不为0x0，则进入MPLS转发流程
    1. 根据FIB表的Tunnel ID找到对应的NHLFE表项，将FIB表项和NHLFE表项关联起来
    2. 查看NHLFE表项，可以得到出接口、下一跳、出标签和标签操作类型
    3. 在IP报文中压入出标签，同时处理TTL，然后将封装好的MPLS报文发送给下一跳

Transit LSR的处理

在Transit LSR，通过查询ILM表和NHLFE表指导MPLS报文的转发

当MPLS报文在MPLS域转发时：

1. Transit LSR根据MPLS的标签值查看对应的ILM表，得到Tunnel ID
2. 根据ILM表的Tunnel ID找到对应的NHLFE表项
3. 查看NHLFE表项，得到出接口、下一跳、出标签和标签操作类型，标签操作类型为Swap，则交换标签

Egress LSR的处理

当MPLS报文需要离开MPLS域时：

1. Egress根据ILM查询到该标签对应的操作为Pop，说明需要剥离该标签
2. 根据当前标签头部的下一层报文头部进行下一步处理

静态LSP配置

MPLS基本配置命令

1. 配置LSR ID

[Huawei] mpls lsr-id lsr-id

• mpls lsr-id命令用来配置LSR的ID
• LSR ID用来在网络中唯一标识一个LSR。LSR没有缺省的LSR ID，必须手工配置
• 为了提高网络的可靠性，推荐使用LSR某个Loopback接口的地址作为LSR ID并在配置前对网络中所有LSR的LSR ID进行统一规划

2. 使能MPLS

[Huawei] mpls #mpls命令用来使能本节点的全局MPLS能力，并进入MPLS视图

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] mpls

在接口视图下，使能当前接口的MPLS功能。需先使能全局MPLS能力后才能执行接口下的MPLS使能命令

静态LSP配置命令

1. Ingress LSR配置

[Huawei] static-lsp ingress lsp-name destination ip-address { mask-length | mask } { nexthop next-hop-address | outgoing-interface interface-type interface-number } * out-label out-label

static-lsp ingress命令用来为入口节点配置静态LSP

• 推荐采用指定next-hop的方式配置静态LSP，确保本地路由表中存在与指定目的IP地址精确匹配的路由项，包括目的IP地址和下一跳IP地址
• 如果LSP出接口为以太网类型，必须配置nexthop next-hop-address参数以保证LSP的正常转发
• out-label的取值范围为16~1048575

2. Transit LSR配置

[Huawei] static-lsp transit lsp-name [ incoming-interface interface-type interface-number ] in-label in-label { nexthop next-hop-address | outgoing-interface interface-type interface-number }* out-label out-label

static-lsp transit命令用来为中间转发节点配置静态LSP

• 下一跳和出接口的配置规则和Ingress LSR保持一致
• out-label占用的是下游LSR的标签空间，而下游空间采用的标签分发方式不确定，所以out-label的标签空间为16~1048575
• in-label占用的是当前LSR的标签空间，采用静态LSP时，标签空间为16~1023

3. Egress LSR配置

[Huawei] static-lsp egress lsp-name [ incoming-interface interface-type interface-number ] in-label in-label 

static-lsp egress命令用来在出口节点配置静态LSP

4. 查看静态LSP配置

[Huawei] display mpls static-lsp [ lsp-name ] [ { include | exclude } ip-address mask-length ] [ verbose ]

LDP原理与配置

LDP基本概念

LDP 标签分发协议 [Label Distribution Protocol] 是MPLS的一种控制协议，相当于传统网络中的信令协议，负责FEC的分类、标签的分配以及LSP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的工作过程主要分为两部分：

1. LSR之间建立LDP会话
2. LSR之间基于LDP会话动态交换标签与FEC的映射信息，并根据标签信息建立LSP

LSR之间交互标签绑定消息之前必须建立LDP会话。LDP会话可以分为：

• 本地LDP会话 [Local LDP Session] ：建立会话的两个LSR之间是直连的
• 远程LDP会话 [Remote LDP Session]：建立会话的两个LSR之间可以是直连的，也可以是非直连的

两台LSR之间交互Hello消息之后，即建立起邻接体 [Adjacency]关系

在邻接体关系的基础上，两台LSR之间交互LDP会话消息，建立起LDP会话，两台设备之间形成LDP对等体关系

每一台运行了LDP的LSR除了必须配置LSR ID，还必须拥有LDP ID

• LDP ID的长度为48bit，由32bit的LSR ID与16bit的**标签空间标识符 [Label Space ID] **构成
• LDP ID以LSR ID : 标签空间标识的形式呈现
• 标签空间标识一般存在两种形态：
  • 值为0：表示基于设备的标签空间
  • 值非0：表示基于接口的标签空间

LDP消息

LDP消息可分为四大类型：发现消息 [Discovery Message]，会话消息 [Session Message]，通告消息 [Advertisement Message] 和通知消息 [Notification Message]

• 发现消息：用来宣告和维护网络中一个LSR的存在，如Hello报文
• 会话消息：用于建立、维护和终止LDP对等体之间的会话，如Initialization报文、KeepAlive报文
• 通告消息：用来生成、改变和删除FEC的标签映射
• 通知消息：用来宣告告警和错误信息

LDP消息承载在UDP或TCP之上，端口号均为646

• 发现消息用来发现邻居，承载在UDP报文上
• 其他消息的传递要求可靠而有序，所以LDP使用TCP建立会话，会话、通告和通知消息都基于TCP传递

LDP报文封装

LDP协议报文包括了LDP头部和LDP消息两部分

• LDP头部中携带了LDP版本、报文长度等信息
• LDP消息中携带了消息类型、消息长度等信息

• LDP头部长度为10Byte，包括Version，PDU Length和LDP Identifier三部分

  • Version占用2Byte，表示LDP版本号，当前版本号为1
  • PDU Length占用2Byte，以字节为单位表示除了Version和PDU Length以外的其他部分的总长度
  • LDP Identifier，即LDP ID，长度6Byte，其中前4Byte用来唯一标识一个LSR，后2Byte用来表示LSR的标签空间

• LDP消息包含五个部分。

  • U占用1个bit，为Unknown Message bit

    • 当LSR收到一个无法识别的消息时，该消息的U=0时，LSR会返回给该消息的生成者一个通告，当U=1时，忽略该无法识别的消息，不发送通告给生成者

  • Message Length占用2个bytes，以字节为单位表示Message ID、Mandatory Parameters和Optional Parameters的总长度

  • Message ID占用32个bit，用来标识一个消息

  • Mandatory Parameters和Optional Parameters分别为可变长的该消息的必须的参数和可选的参数

  • Message Type表示具体的消息类型，目前LDP定义的常用的消息有Notification，Hello，Initialization，KeepAlive，Address，Address Withdraw，Label Mapping，Label Request，Label Abort Request，Label Withdraw，Label Release

LDP工作原理

LDP会话状态机

LDP Session协商过程可以通过状态机来描述，LDP使用5种状态描述LDP会话状态机，分别是Non-Existent，Initialized，OpenRec，OpenSent，Operational

• Non-Existent状态：该状态为LDP Session最初的状态，在此状态双方发送HELLO消息，选举主动方，在收到TCP连接建立成功事件的触发后变为Initialized状态
• Initialized状态：该状态下分为主动方和被动方两种情况
  • 主动方将主动发送Initialization消息，转OpenSent 状态，等待回应的Initialization消息
  • 被动方在此状态等待主动方发给自己的Initialization消息，如果收到的Initialization消息的参数可以接受，则发送Initialization和KeepAlive转向OpenRec状态
  • 主动方和被动方在此状态下收到任何非Initialization消息或等待超时时，都会转向Non-Existent状态
• OpenSent 状态：此状态为主动方发送Initialization消息后的状态，在此状态等待被动方回答Initialization消息和KeepAlive消息
  • 如果收到的Initialization消息中的参数可以接受则转向OpenRec状态
  • 如果参数不能接受或Initialization消息超时则断开TCP连接转向Non-Existent状态
• OpenRec状态：
  • 此状态不管主动方还是被动方都是发出KeepAlive后的状态，在等待对方回应KeepAlive，只要收到KeepAlive消息就转向Operational状态
  • 如果收到其它消息或KeepAlive超时则转向Non-Existent状态
• Operational状态：该状态是LDP Session成功建立的标志，在此状态下可以发送和接收所有其它的LDP消息
  • 在此状态如果KeepAlive超时或收到致命错误的Notification消息或者自己主动发送Shutdown消息主动结束会话，都会转向Non-Existent状态

LDP状态切换信息可以通过指令debug mpls ldp session看到

LDP会话建立流程

发现阶段：

设备通过周期性地发送LDP链路Hello报文 [LDP Link Hello]，实现LDP基本发现机制

• LDP链路Hello报文使用UDP报文，目的地址是组播地址224.0.0.2
• 如果LSR在特定接口接收到LDP链路Hello报文，表明该接口存在LDP邻接体

TCP连接建立阶段:

两台LSR之间在建立LDP会话之前，需要先建立TCP连接，以便进行LDP协议报文的交换

• Hello报文中携带传输地址，双方后续将使用传输地址建立LDP会话
  • 设备的传输地址被包含在LDP Hello报文中，LSR通过Hello报文知晓邻居的传输地址
• 传输地址较大的一方作为主动方，主动发起建立TCP连接
• 经过TCP三次握手之后，两者建立起TCP连接
• 补充：
  • 在使用Hello报文发现邻居并且知道了对方的传输地址后，邻居之间就会开始尝试TCP三次握手，并且交互LDP的初始化报文、标签映射报文等，这些报文都使用双方的传输地址作为源、目的IP地址
  • LSR必须拥有到达邻居的传输地址的路由
  • 缺省情况下，公网的LDP传输地址等于设备的LSR ID，私网的传输地址等于接口的主IP地址

会话建立与保持

1. TCP连接建立成功后，主动方发送LDP初始化报文，协商建立LDP会话的相关参数
2. LDP会话的相关参数包括LDP协议版本、标签分发方式、KeepAlive保持定时器的值、最大PDU长度和标签空间等
3. 被动方收到初始化报文后，若接受主动方的相关参数，则回应KeepAlive报文作为确认，为了提高发送效率同时发送自己的初始化报文
4. 主动方收到被动方的初始化报文后，若接受相关参数，则回复KeepAlive报文给被动方
5. 双方都收到对端的KeepAlive报文后，会话建立成功。后续通过周期性发送的KeepAlive报文保持会话

LDP邻居状态

<R1> display mpls ldp peer 

LDP Peer Information in Public network
A '*' before a peer means the peer is being deleted.
------------------------------------------------------------------------------
PeerID                 TransportAddress   DiscoverySource
------------------------------------------------------------------------------
2.2.2.2:0              2.2.2.2            GigabitEthernet0/0/0
------------------------------------------------------------------------------
TOTAL: 1 Peer(s) Found.

• PeerID：LDP邻居的LDP ID，上文的2.2.2.2:0，其中2.2.2.2代表的是邻居节点的LSR ID，0代表的是标签空间是基于平台的
• TransportAddress：LDP邻居的传输地址，2.2.2.2代表邻居用来建立TCP连接的IP地址

LDP会话状态

<R1> display mpls ldp session 

LDP Session(s) in Public Network
Codes: LAM(Label Advertisement Mode), SsnAge Unit(DDDD:HH:MM)
A '*' before a session means the session is being deleted.
------------------------------------------------------------------------------
PeerID	Status	   LAM  	SsnRole  	SsnAge      KASent/Rcv
------------------------------------------------------------------------------
2.2.2.2:0	Operational DU   	Passive  	0000:00:33  133/133
------------------------------------------------------------------------------
TOTAL: 1 session(s) Found.

• Status：LDP会话的状态
• LAM：标签发布模式：标签发布模式有DU和DoD两种模式，此例中采用的是DU模式
• SsnRole：LSR在LDP会话中的角色，Active表示建立LDP会话的主动方；Passive表示建立LDP会话的被动方

LDP标签分发

标签的发布和管理

• 在MPLS网络中，下游LSR决定标签和FEC的绑定关系，并将这种绑定关系发布给上游LSR
• LDP通过发送标签请求和标签映射消息，在LDP对等体之间通告FEC和标签的绑定关系来建立LSP
• 标签的发布和管理由标签发布方式、标签分配控制方式和标签保持方式来决定

MPLS根据数据的转发方向确定上、下游关系。标签报文从上游LSR发出，被下游LSR接收并处理

标签发布方式 - DU模式

对于一个特定的FEC，LSR无需从上游获得标签请求消息即进行标签分配与分发，LSR会主动将自己为FEC捆绑的标签通告给上游邻居，无需邻居先发起请求再通告

• 标签分配：LSR从本地标签空间中取出一个标签与FEC绑定
• 标签分发：LSR将标签与FEC的绑定关系通知给上游LSR
• 标签发布方式为DU时，系统默认支持LDP为所有对等体分标签，即每个节点都可以向所有的对等体发布标签映射关系，不再区分上下游关系。在只给上游对等体分标签情况下，发送标签映射消息的时候，要根据路由信息对会话的上下游关系进行确认。

标签发布方式 - DoD模式

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配与分发，即只有上游邻居向自己请求标签映射时，LSR才会通告标签映射给该邻居

一般情况下，对特定FEC的访问需求会触发标签请求消息

标签分配控制方式 - 独立模式

独立 [Independent] 模式：本地LSR可以自主地分配一个标签绑定到某个FEC，并通告给上游LSR，而无需等待下游的标签

标签分配控制方式需要与标签发布方式结合使用：

在使用DU作为标签分发方式的情况下，如图所示，R2和R3对192.168.4.0/24这条FEC，可以在上游LSR无请求，且自身没有收到下游LSR的标签绑定信息的情况下，主动向上游LSR通告标签绑定信息

采用DoD作为标签发布方式时，如图所示，R2和R3对192.168.4.0/24这条FEC，只要收到上游LSR的标签请求消息，可以在自身没有收到下游LSR的标签绑定信息的情况下，向上游LSR通告标签绑定信息

标签分配控制方式 - 有序模式

有序 [Ordered] 模式：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

标签保留 - 自由模式

自由 [Liberal] 模式：

• LSR收到的标签映射可能来自下一跳，也可能来自非下一跳
• 对于从邻居LSR收到的标签映射，无论邻居LSR是不是自己的下一跳都保留

当基于IP网络部署MPLS时，LSR根据IP路由表判断接收到的标签映射是否来自下一跳

• Liberal方式的优点在于路由发生变化时能够快速建立新的LSP进行数据转发，因为Liberal方式保留所有标签
• Liberal方式的缺点是需要分发和维护不必要的标签映射

标签保留 - 保守模式

保守 [Conservative] 模式：对于从邻居LSR收到的标签映射，只有当邻居LSR是自己的下一跳时才保留

• Conservative方式的优点在于只需保留和维护用于转发数据的标签，以达到节约标签的目的
  • 当使用DU标签分发方式时，LSR可能从多个LDP邻居收到到同一网段的标签映射消息，如果采用Conservative保持方式，则只保留下一跳发来的标签，丢弃非下一跳发来的标签
  • 当使用DoD标签分发方式时， LSR根据路由信息只向它的下一跳请求标签
• 当网络拓扑变化引起下一跳邻居改变时：
  • 使用自由标签保持方式，LSR可以直接利用原来非下一跳邻居发来的标签，迅速重建LSP，但需要更多的内存和标签空间
  • 使用保守标签保持方式，LSR只保留来自下一跳邻居的标签，节省内存和标签空间，但LSP重建会比较慢
  • 保守标签保持方式通常与DoD方式一起，用于标签空间有限的LSR

PHP [Penultimate Hop Popping，次末跳弹出]

• 如果激活了PHP特性，那么egress节点在为本地路由分配标签的时候，会分配一个特殊标签—3，该标签被称为隐式空标签（Implicit NULL Label）
• 当LSR转发一个标签报文时，如果发现对应的出标签值为3，则LSR会将栈顶标签弹出，并将里面所封装的数据转发给下游LSR

隐式空标签

缺省情况下，Egress节点向倒数第二跳分配 [隐式空标签 implicit-null]，即特殊标签3

• 但在部署QoS的场景下，标签被弹出后，其中的优先级也会一并丢失

显式空标签

显式空标签机制，Egress节点向倒数第二跳分配特殊标签0

R3在转发标签报文时，若出标签封装为0，则不会将标签头部弹出，标签头部中的QoS信息得以保存。R4在收到带0标签的报文的时候，直接弹出标签，不用去查找ILM表项

缺省情况下，Egress分配的是隐式空标签

在MPLS中，运行LDP协议的LSR的操作小结

1. LSR首先通过运行IGP协议来构建路由表、FIB表
2. LDP根据相应的模式，为路由表中的路由前缀分配标签
3. LDP根据相应的模式，将自己为路由前缀分配的标签，通过LDP标签映射报文通告给LDP邻居
4. LSR将自己为路由前缀分配的标签，以及LDP邻居为该路由前缀通告的标签存储起来，并与出接口、下一跳地址等信息形成关联
5. 当LSR转发到达目的网络的标签报文时，所使用的出站标签总是下游LDP邻居所通告的标签，此处所指的下游邻居，是设备的路由表中到达该目的网络的下一跳设备

LDP基本配置

1. 使能LDP

[Huawei] mpls ldp

• mpls ldp命令用来使能本节点的LDP能力，并进入LDP视图

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] mpls ldp

• 在接口视图下，使能当前接口的LDP功能。需先使能全局LDP能力后才能执行接口下的LDP使能命令

2. 配置LDP远端会话

[Huawei] mpls ldp remote-peer remote-peer-name

• mpls ldp remote-peer命令用来创建远端对等体并进入远端对等体视图

[Huawei-mpls-ldp-remote-PeerName] remote-ip ip-address

• remote-ip命令用来配置LDP远端对等体的IP地址

3. 配置触发LSP的策略

[Huawei-mpls] lsp-trigger { all | host | ip-prefix ip-prefix-name | none }

• lsp-trigger命令用来指定哪些静态路由及IGP路由会触发LDP LSP的建立，缺省情况下，根据32位地址的IP路由触发LDP建立LSP

参数	参数说明
all	所有静态路由和IGP路由项触发建立LSP
host	32位地址的主机IP路由触发建立LSP
ip-prefix ip-prefix-name	根据IP地址前缀列表触发建立LSP
none	不触发建立LSP

注：配置ALL参数后，所有静态路由及IGP路由会触发LDP建立LSP，会导致LSP数量庞大，占用过多的标签资源，以及整网LSP收敛速度变慢。故一般情况下不推荐配置此参数

4. 配置LDP标签发布模式

[Huawei-GigabitEthernet0/0/0] mpls ldp advertisement { dod | du }

缺省情况下，标签发布模式为下游自主标签分发 [Downstream Unsolicited]

• 如果标签分配方式为DU，则标签保持模式为Liberal
• 如果标签分配方式为DOD，则标签保持模式为Conservative

5. 配置LDP标签分配控制方式

[Huawei-mpls-ldp] label distribution control-mode { independent | ordered }

缺省情况下，LDP标签分配控制方式为有序标签分配控制 [Ordered]

6. 配置PHP特性

[Huawei-mpls] label advertise { explicit-null | implicit-null | non-null }

缺省情况下，出节点向倒数第二跳分配 隐式空标签 implicit-null

参数	参数说明	取值
explicit-null	不支持PHP特性，出节点向倒数第二跳分配显式空标签	显式空标签的值为0
implicit-null	支持PHP特性，出节点向倒数第二跳分配隐式空标签	隐式空标签的值为3
non-null	不支持PHP特性，出节点向倒数第二跳正常分配标签	分配的标签值不小于16