LDP基本操作

　　按照先后顺序，LDP的操作主要包括以下四个阶段：

　　发现阶段

　　会话建立与维护

　　LSP建立与维护

　　会话撤销

　　1. 发现阶段

　　在这一阶段，希望建立会话的LSR向相邻LSR周期性地发送Hello消息，通知相邻节点自己的存在。通过这一过程，LSR可以自动发现它的LDP对等体，而无需进行手工配置。

　　LDP有两种发现机制：

　　基本发现机制

　　基本发现机制用于发现本地的LDP对等体，即通过链路层直接相连的LSR，建立本地LDP会话。

　　这种方式下，LSR周期性以UDP报文形式从接口发送LDP链路Hello消息(LDP Link Hello)，发往标识“子网内所有路由器”的组播地址。

　　LDP链路Hello消息带有接口的LDP标识符及其他相关信息，如果LSR在某个接口收到了LDP链路Hello消息，则表明在该接口(链路层)存在LDP对等体。

　　扩展发现机制

　　扩展发现机制用于发现远端的LDP对等体，即不通过链路层直接相连的LSR，建立远端LDP会话。

　　这种方式下，LSR周期性以UDP报文形式向指定的IP地址发送LDP目标Hello消息(LDP Targeted Hello)。

　　LDP目标Hello消息带有LSR的LDP标识符及其他相关信息，如果LSR收到LDP目标Hello消息，则表明在网络层存在LDP对等体。

　　2. 会话建立与维护

　　发现邻居之后，LSR开始建立会话。这一过程又可分为两步：

　　(1) 建立传输层连接，即，在LSR之间建立TCP连接;

　　(2) 随后对LSR之间的会话进行初始化，协商会话中涉及的各种参数，如LDP版本、标签分发方式、定时器值、标签空间等。

　　会话建立后，通过不断地发送Hello消息和Keepalive消息来维护这个会话。

　　3. LSP建立与维护

　　LSP的建立过程实际就是将FEC和标签进行绑定，并将这种绑定通告LSP上相邻LSR。这个过程是通过LDP实现的，以DU模式、有序标签控制方式为例，主要步骤如下：

　　(1) 当网络的路由改变时，如果有一个边缘节点发现自己的路由表中出现了新的目的地址，并且这一地址不属于任何现有的FEC，则该边缘节点需要为这一目的地址建立一个新的FEC。

　　(2) 如果此边缘节点存在上游LSR，并且尚有可供分配的标签，则该节点为FEC分配标签，并向上游发出标签映射消息，其中包含分配的标签等信息。

　　(3) 收到标签映射消息的LSR记录相应的标签映射信息，若消息由对应FEC的下一跳发送，则将在其标签转发表中增加相应的条目。此LSR为它的上游LSR分配标签，并继续向上游LSR发送标签映射消息。

　　(4) 当入口LSR收到标签映射消息时，在标签转发表中增加相应的条目。这时，就完成了LSP的建立，接下来就可以对该FEC对应的数据分组进行标签转发了。

　　4. 会话撤销

　　LDP通过检测Hello消息来判断邻接关系;通过检测Keepalive消息来判断会话的完整性。

　　LDP在维持邻接关系和LDP会话时使用不同的定时器：

　　l Hello保持定时器：LDP对等体之间，通过周期性发送Hello消息表明自己希望继续维持这种邻接关系。如果Hello保持定时器超时仍没有收到新的Hello消息，则删除Hello邻接关系。

　　l Keepalive定时器：LDP对等体之间通过LDP会话连接上传送的Keepalive消息来维持LDP会话。如果会话保持定时器超时仍没有收到任何Keepalive消息，则关闭连接，结束LDP会话。

　　LDP环路检测

　　在MPLS域中建立LSP也要防止产生环路，LDP环路检测机制可以检测LSP环路的出现，并避免发生环路。

　　如果对MPLS域进行环路检测，则必须在所有LSR上都配置环路检测。但在建立LDP会话时，并不要求双方的环路检测配置一致。

　　LDP环路检测有两种方式：

　　1. 最大跳数

　　在传递标签绑定(或者标签请求)的消息中包含跳数信息，每经过一跳该值就加一。当该值达到规定的最大值时即认为出现环路，LSP建立失败。

　　2. 路径向量

　　在传递标签绑定(或者标签请求)的消息中记录路径信息，每经过一跳，相应的设备就检查自己的LSR ID是否在此记录中。在以下条件之一时认为出现环路，LSP建立失败：

　　l 路径向量记录表中已有本LSR的记录;

　　l 路径的跳数达到设置的最大值。

　　如果记录中没有自己的LSR ID，就会将其添加到该记录中。

　　LDP 标签过滤

　　LDP协议在缺省的情况下，从下游邻居接收到的所有FEC的标签映射(标签-FEC绑定)都将接受;并按照水平分割的原则向各个上游邻居通告FEC的标签映射。

　　LDP标签过滤提供了两种机制，可以有选择的接受从指定LDP下游邻居接收到的标签映射、也可以选择性地向指定LDP上游邻居通告指定地址前缀的标签映射。

　　1. 标签接受控制

　　标签接受控制(Label Acceptance Control)或入站标签过滤(Inbound Filtering)，选择性地接受指定下游设备通告过来的、指定地址前缀的标签映射。

　　图 8 标签接受控制示意图

　　2. 标签通告控制

　　标签通告控制(Label Advertisement Control)或出站标签过滤(Outbound Filtering)，选择性地向指定上游设备通告指定地址前缀的标签映射。

　　图 9 标签通告控制示意图

　　LDP GR

　　为了支持GR，在LDP会话建立过程中，LDP设备需要进行GR能力协商。假设LDP会话协商结果为支持GR，GR过程如下：

　　当Restarter发生重起后，启动转发状态保持定时器，保留所有MPLS转发表项，并标记为stale。Helper在检测到与Restarter之间的会话down后，将所有通过此会话学习到的FEC-Label绑定标记为stale，并将这些FEC-Label绑定保留一段时间(时间长度为对端通告来的reconnect time和本地配置的neighbor liveness time中较小者)，如果在这段时间内，LDP会话重建失败，删除这些标记为stale的FEC-Label绑定，如果建立成功，继续保持Recovery长的一段时间，并在Recovery时间内通过和Restarter之间的标签映射消息交互，协助Restarter恢复重起前的FEC-Label绑定和清除对应转发表项的stale标记，Helper收到来自Restarter的相应FEC-Label绑定，清除保留的FEC-Label绑定的stale标记。

　　Restarter的转发状态保持定时器超时，删除仍旧标记为stale的转发表项。Helper的Recovery时间后，删除仍旧标记为stale的FEC-label绑定。在Restarter重起过程中，转发表项被保留，保证流量不会中断。