Tweet
Tác giả: SVTT
Lê Văn Tuấn Cường
Hoàng Xuân Trung
Phần V:http://vnpro.org/forum/showthread.ph...-h%C3%ACnh-RIP
1- Giao thức phân phối nhãn LDP (Label Distribution Protocol)
Giao thức phân phối nhãn được IETF đưa ra trong RFC 3036. Vị trí của giao thức LDP và các mối lien kết chức năng cơ bản của LDP với các giao thức khác thể hiện trên hình sau:
LDP có thể hoạt động giữa các LSR kết nối trực tiếp hay không được kết nối trực tiếp. Các LSR sử dụng LDP để hoán đổi thong tin rang buộc FEC và nhãn được gọi là các thực thể đồng cấp LDP, chúng hoán đổi thong tin này bằng việc xây dựng các phiên LDP.
a) Các loại bản tin LDP
LDP định nghĩa 4 loại bản tin đó là:
Bốn loại bản tin này cũng nói lên chức năng mà chúng thực hiện.
b) Sự thiết lập một phiên làm việc LDP kế cận
LDP thiết lập một phiên kết nối trong hai bước:
- Các thông điệp Hello được gửi đi một cách định kỳ trên tất cả các cổng đã được kích hoạt MPLS.
- Các bộ định tuyến đã được kích hoạt MPLS sẽ hồi đáp cho các thông điệp hello đã được nhận bằng cách cố gắng thực hiện thiết lập một phiên giao tiếp với bên gửi thông điệp hello.
Thông điệp Hello liên kết LDP là một gói tin UDP được gửi đến “tất cả các bộ định tuyến trên một subnet” địa chỉ multicast (224.0.0.2). TCP được dùng để thiết lập phiên giao tiếp.
Cả hai giao thức TCP và UDP đều sử dụng số hiệu well-known LDP port là 646.
LDP là một giao thức chuẩn được dùng để trao đổi nhãn giữa các bộ định tuyến kế cận.
LDP sẽ gửi các thông điệp Hello một cách có định kỳ (m i lần 5 giây). Nếu bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR – Label Switch Router) nằm kế cận hoặc cách nhau một „hop‟ từ láng giềng của nó, LSR sẽ gửi đi các thông điệp Hello liên kết LDP đến tất cả các bộ định tuyến trên subnet như các gói tin UDP với một địa chỉ đích multicast 224.0.0.2 (“tất cả các router trên một subnet”) và số hiều cổng đích là 646. (TDP – Tag Distribution Protocol sử dụng cổng đích là 711). Một LSR lân cận đã được kích hoạt LDP sẽ hồi đáp lại bằng cách mở một phiên giao tiếp TCP với cùng số hiệu cồng đích là 646, và hai bộ định tuyến bắt đầu thiết lập một phiên giao tiếp LDP thông qua TCP unicast.
c) Các thông điệp Hello LDP
Lê Văn Tuấn Cường
Hoàng Xuân Trung
Phần V:http://vnpro.org/forum/showthread.ph...-h%C3%ACnh-RIP
1- Giao thức phân phối nhãn LDP (Label Distribution Protocol)
Giao thức phân phối nhãn được IETF đưa ra trong RFC 3036. Vị trí của giao thức LDP và các mối lien kết chức năng cơ bản của LDP với các giao thức khác thể hiện trên hình sau:
Hình 1: Vị trí giao thức LDP trong bộ giao thức MPLS
Giao thức phân bố nhãn là một thiết lập các thủ tục bởi một LSR cho biết một LSR khác nhãn sử dụng để chuyển hướng lưu lượng giữa và qua chúng. LDP có thể hoạt động giữa các LSR kết nối trực tiếp hay không được kết nối trực tiếp. Các LSR sử dụng LDP để hoán đổi thong tin rang buộc FEC và nhãn được gọi là các thực thể đồng cấp LDP, chúng hoán đổi thong tin này bằng việc xây dựng các phiên LDP.
a) Các loại bản tin LDP
LDP định nghĩa 4 loại bản tin đó là:
- Bản tin thăm dò
- Bản tin phiên
- Bản tin phát hành
- Bản tin thong báo
Bốn loại bản tin này cũng nói lên chức năng mà chúng thực hiện.
- Bản tin thăm dò (Discovery): dùng để thong báo và duy trì sự có mặt của 1LSR trong mạng. Theo định kỳ, LSR gửi bản tin Hello qua cổng UDP với địachỉ multicast của tất cả các router trên mạng con.
- Bản tin phiên (Session): dùng để thiết lập, duy trì, và xóa các phiên giữa cácLSR. Hoạt động này yêu cầu gửi các bản tin Initialization trên TCP. Sau khihoạt động này hoàn thành các LSR trở thành các đối tượng ngang cấp LDP.
- Bản tin phát hành (Advertisement): dùng để tạo, thay đổi và xóa các ràng buộc nhãn với các FEC. Những bản tin này cũng mang trên TCP. Một LSR cóthể yêu cầu 1 ánh xạ nhãn từ LSR lân cận bất cứ khi nào nó cần. Nó cũng pháthành các ánh xạ nhãn bất cứ khi nào nó muốn một đối tượng ngang cấp LDPnào đó sử dụng ràng buộc nhãn.
- Bản tin thong báo (Notification): dùng để cung cấp các thong báo lỗi, thông tin chẩn đoán, và thong tin trạng thái. Những bản tin này cũng mang trên TCP.
b) Sự thiết lập một phiên làm việc LDP kế cận
LDP thiết lập một phiên kết nối trong hai bước:
- Các thông điệp Hello được gửi đi một cách định kỳ trên tất cả các cổng đã được kích hoạt MPLS.
- Các bộ định tuyến đã được kích hoạt MPLS sẽ hồi đáp cho các thông điệp hello đã được nhận bằng cách cố gắng thực hiện thiết lập một phiên giao tiếp với bên gửi thông điệp hello.
Thông điệp Hello liên kết LDP là một gói tin UDP được gửi đến “tất cả các bộ định tuyến trên một subnet” địa chỉ multicast (224.0.0.2). TCP được dùng để thiết lập phiên giao tiếp.
Cả hai giao thức TCP và UDP đều sử dụng số hiệu well-known LDP port là 646.
LDP là một giao thức chuẩn được dùng để trao đổi nhãn giữa các bộ định tuyến kế cận.
LDP sẽ gửi các thông điệp Hello một cách có định kỳ (m i lần 5 giây). Nếu bộ định tuyến chuyển mạch nhãn (LSR – Label Switch Router) nằm kế cận hoặc cách nhau một „hop‟ từ láng giềng của nó, LSR sẽ gửi đi các thông điệp Hello liên kết LDP đến tất cả các bộ định tuyến trên subnet như các gói tin UDP với một địa chỉ đích multicast 224.0.0.2 (“tất cả các router trên một subnet”) và số hiều cổng đích là 646. (TDP – Tag Distribution Protocol sử dụng cổng đích là 711). Một LSR lân cận đã được kích hoạt LDP sẽ hồi đáp lại bằng cách mở một phiên giao tiếp TCP với cùng số hiệu cồng đích là 646, và hai bộ định tuyến bắt đầu thiết lập một phiên giao tiếp LDP thông qua TCP unicast.
c) Các thông điệp Hello LDP
Các thông điệp Hello được gửi đến tất cả các bộ định tuyến có thể qua một cổng giao tiếp. LDP sẽ sử dụng số hiệu well-known port là 646 cùng với giao thức UDP cho các
thông điệp Hello.
Bộ định danh LDP 6 byte (TLV) sẽ định nghĩa Router (4 byte đầu) và không gian nhãn (2 byte sau). Địa chỉ nguồn được sử dụng cho một giao tiếp LDP có thể được cài đặt bằng cách thêm địa chỉ chuyển tải TLV vào thông điệp Hello.
Nội dung của thông điệp Hello như sau:
Bộ định danh LDP được dùng để nhận dạng riêng biệt láng giềng lân cận và không gian nhãn. Nhiều phiên giao tiếp LDP có thể được thiết lập giữa một cặp LSRs nếu chúng sử
dụng nhiều không gian nhãn.
Ví dụ: Không gian nhãn Per-Platform
thông điệp Hello.
Bộ định danh LDP 6 byte (TLV) sẽ định nghĩa Router (4 byte đầu) và không gian nhãn (2 byte sau). Địa chỉ nguồn được sử dụng cho một giao tiếp LDP có thể được cài đặt bằng cách thêm địa chỉ chuyển tải TLV vào thông điệp Hello.
Nội dung của thông điệp Hello như sau:
- Địa chỉ IP đích (224.0.0.2), nó có thể đi đến tất cả các router trên mạng con.
- Cổng đích, nó sẽ bằng số hiệu cổng well-known của LDP là 646.
- Thực tế, thông điệp Hello có thể bao gồm giá trị, chiều dài, kiểu địa chỉ chuyểntải (TLV) ngẫu nhiên cho biết sự ngang hàng để mở một phiên giao tiếp TCPcho địa chỉ chuyển tải thay thế cho địa chỉ nguồn được tìm thấy trong IPheader.
Bộ định danh LDP được dùng để nhận dạng riêng biệt láng giềng lân cận và không gian nhãn. Nhiều phiên giao tiếp LDP có thể được thiết lập giữa một cặp LSRs nếu chúng sử
dụng nhiều không gian nhãn.
Ví dụ: Không gian nhãn Per-Platform
Thông tin cơ bản chuyển tiếp nhãn trên một LSR không chứa cổng giao tiếp vào.Các nhãn giống nhau có thể được sử dụng trên bất kỳ cổng giao tiếp nào và được thông báo đến tất cả các LSRs kế cận.
Nhãn được thông báo đến các LSR kế cận chỉ 1 lần và có thể được sử dụng trên bất kỳ liên kết nào. Không gian nhãn Per-platform được sử dụng với MPLS frame-mode, nơi mà một nhãn được chỉ định đến một mạng đích và gửi đến tất cả các LDP ngang hàng. Sau đó nhãn này có thể được sử dụng trên bất kỳ cổng giao tiếp vào nào. Không gian nhãn
Per-platform giảm thiểu số lượng phiên giao tiếp LDP và cho phép đường chuyển mạch nhãn ngược dòng tạo đường hầm băng qua các liên kết song song, bởi vì nhãn giống nhau được dùng trên tất cả các liên kết đó. Không gian nhãn Per-platform có tính bảo mật thấp hơn so với không gian nhãn Per-interface, bởi vì các bộ định tuyến không đáng tin cậy có thể sử dụng các nhãn mà chưa bao giờ được phân phối đến chúng.
d) Đàm phán không gian nhãn
Per-platform, hành động này sẽ thực hiện trả lại kết kết quả chỉ trong một phiên giao
tiếp còn lại, các phiên giao tiếp khác sẽ bị ngắt.
Đối với tất cả các cổng giao tiếp frame-mode, chỉ có một phiên giao tiếp LDP giữa
một cặp LSRs được dùng bởi vì MPLS frame-mode sử dụng không gian nhãn per-
platform.
e) Phát hiện láng giềng bằng giao thức LDP
Trong mô hình, ba đường đi ra của bốn router được gửi ra một cách định kỳ các thông điệp Hello LDP (bốn router không được kích hoạt MPLS).
Các router mà có các địa chỉ IP cao hơn phải khởi tạo phiên kết nối TCP. Địa chỉ IP cao nhất của tất cả các cổng giao tiếp loopback trên một router sẽ được sử dụng. Nếu không có cổng giao tiếp loopback được cấu hình trên router, đia chỉ IP cao nhất của một cổng giao tiếp đã được cấu hình để hoạt động tại lần khởi động LDP được sử dụng.
Sau khi phiên giao tiếp TCP được thiết lập, các router sẽ duy trì trạng thái gửi các thông điệp Hello LDP cho khả năng phát hiện các đối tượng ngang hàng mới hoặc để xác định các hư hỏng.
f) Đàm phán các phiên giao tiếp LDP
Hình dưới đây mô tả tiến trình đàm phán phiên giao tiếp LDP kế cận giữa các láng giềng LDP.
Nhãn được thông báo đến các LSR kế cận chỉ 1 lần và có thể được sử dụng trên bất kỳ liên kết nào. Không gian nhãn Per-platform được sử dụng với MPLS frame-mode, nơi mà một nhãn được chỉ định đến một mạng đích và gửi đến tất cả các LDP ngang hàng. Sau đó nhãn này có thể được sử dụng trên bất kỳ cổng giao tiếp vào nào. Không gian nhãn
Per-platform giảm thiểu số lượng phiên giao tiếp LDP và cho phép đường chuyển mạch nhãn ngược dòng tạo đường hầm băng qua các liên kết song song, bởi vì nhãn giống nhau được dùng trên tất cả các liên kết đó. Không gian nhãn Per-platform có tính bảo mật thấp hơn so với không gian nhãn Per-interface, bởi vì các bộ định tuyến không đáng tin cậy có thể sử dụng các nhãn mà chưa bao giờ được phân phối đến chúng.
d) Đàm phán không gian nhãn
- Các LSR thiết lập m i không gian nhãn một phiên giao tiếp LDP
- Không gian nhãn Per-platform được xác định bằng cách cài đặt số ID không gian nhãn là 0 trong trường LDP ID. Ví dụ: LDP ID: 1.0.0.1:0Nếu một cặp router được kết nối thông qua hai hay nhiều kết nối song song và sử dụng MPLS frame-mode, các router sẽ cố gắng thiết lập nhiều phiên giao tiếp bằngcách sử dụng cùng một số ID LDP. Bởi vì các router đang sử dụng không gian nhãn
Per-platform, hành động này sẽ thực hiện trả lại kết kết quả chỉ trong một phiên giao
tiếp còn lại, các phiên giao tiếp khác sẽ bị ngắt.
Đối với tất cả các cổng giao tiếp frame-mode, chỉ có một phiên giao tiếp LDP giữa
một cặp LSRs được dùng bởi vì MPLS frame-mode sử dụng không gian nhãn per-
platform.
e) Phát hiện láng giềng bằng giao thức LDP
Các router mà có các địa chỉ IP cao hơn phải khởi tạo phiên kết nối TCP. Địa chỉ IP cao nhất của tất cả các cổng giao tiếp loopback trên một router sẽ được sử dụng. Nếu không có cổng giao tiếp loopback được cấu hình trên router, đia chỉ IP cao nhất của một cổng giao tiếp đã được cấu hình để hoạt động tại lần khởi động LDP được sử dụng.
Sau khi phiên giao tiếp TCP được thiết lập, các router sẽ duy trì trạng thái gửi các thông điệp Hello LDP cho khả năng phát hiện các đối tượng ngang hàng mới hoặc để xác định các hư hỏng.
f) Đàm phán các phiên giao tiếp LDP
Hình dưới đây mô tả tiến trình đàm phán phiên giao tiếp LDP kế cận giữa các láng giềng LDP.
Sự đàm phán phiên giao tiếp LDP là một tiến trình gồm 3 bước, như sau:
Bước 1: Thiết lập phiên giao tiếp TCP.
Bước 2: Trao đổi sự khởi tạo các thông điệp.
Bước 3: Trao đổi khởi tạo các thông điệp Keepalive. Các thông điệp Keepalive được gửi đi mỗi lần 60 giây.
Sau khi các bước này đã được thực hiện, hai router sẽ bắt đầu trao đổi các nhãn cho các mạng có trong bảng định tuyến chính của chúng.
g) Phát hiện LDP của các láng giềng không kế cận
Phát hiện láng giền LDP của các láng giềng không kế cận chỉ khác với phát hiện thông thường trong việc định địa chỉ các gói tin Hello: Các gói tin Hello dùng các địa chỉ IP unicast để thay thế cho các địa chỉ multicast.
Khi một láng giềng được phát hiện, cơ cấu thiết lập một phiên thì giống với phát hiện LDP láng giềng kế cận.
Nếu LSR nhiều hơn một “hop” tính từ láng giềng kế cận của nó, thì nó không được kết nối trực tiếp hoặc kế cận đến láng giềng của nó. LSR có thể được cấu hình với câu lệnh mpls ldp neighbor [vrf vrf-name] ip-address targeted để gửi một thông điệp Hello có hướng mà một một gói tin UDP unicast được gửi cụ thể đến LSR láng giềng không kế cận. Thông điệp Hello có hướng được gọi là một thông điệp Hello mục tiêu LDP.
Phần còn lại của quá trình đàm phán phiên giao tiếp giống với các router kế cận. LSR không được kết nối trực tiếp sẽ hồi đáp lại thông điệp Hello bằng cách mở một phiên kết nối TCP unicast với cùng số hiệu cổng đích là 646, và hai router bắt đầu thiết lập một phiên giao tiếp LDP. (Nếu đường dẫn giữa hai LSR được thiết kế vận chuyển và đã kích hoạt LDP, phiên giao tiếp LDP giữa chúng được gọi là một giao tiếp mục tiêu).
h) Các Ứng Dụng phiên giao tiếp LDP mục tiêu
Ở đây là một số ứng dụng sử dụng các phiên giao tiếp LDP mục tiêu:
i) Tổng kết
Kết nối UDP multicast được dùng để phát hiện các láng giền LDP kế cận, trong khi TCP được sử dụng để thiết lập một phiên kết nối.
Các thông điệp Hello LDP chứa một trường định danh để xác định duy nhất láng giềng lân cận và không gian nhãn.
Không gian nhãn Per-platform chỉ yêu cầu một phiên giao tiếp LDP. Một phiên giao tiếp LDP được khởi tạo trong kết nối TCP từ router có địa chỉ IP cao hơn.
Sự đàm phán phiên giao tiếp LDP là một tiến trình gổm bước:
Phát hiện láng giềng không kế cận được thực hiện bằng cách sử dụng các địa chỉ IP unicast thay cho các địa chỉ IP multicast.
j) Các bản tin LDP
- Tiêu đề bản tin LDP
Mỗi một bản tin LDP được gọi là đơn vị dữ liệu giao thức PDU, được bắt đầu bằng tiêu đề bản tin và sau đó là các bản tin LDP như đã trình bày trên đây. Hình 3 chỉ ra các trường chức năng của tiêu đề LDP và các trường này thực hiện các chức năng sau:
- Khuôn dạng bản tin LDP
Tất cả các bản tin LDP có khuôn dạng sau:
dịch bởi phía nhận, lúc đó bản tin bị bỏ qua mà không có phản hồi.
Bước 1: Thiết lập phiên giao tiếp TCP.
Bước 2: Trao đổi sự khởi tạo các thông điệp.
Bước 3: Trao đổi khởi tạo các thông điệp Keepalive. Các thông điệp Keepalive được gửi đi mỗi lần 60 giây.
Sau khi các bước này đã được thực hiện, hai router sẽ bắt đầu trao đổi các nhãn cho các mạng có trong bảng định tuyến chính của chúng.
g) Phát hiện LDP của các láng giềng không kế cận
Phát hiện láng giền LDP của các láng giềng không kế cận chỉ khác với phát hiện thông thường trong việc định địa chỉ các gói tin Hello: Các gói tin Hello dùng các địa chỉ IP unicast để thay thế cho các địa chỉ multicast.
Khi một láng giềng được phát hiện, cơ cấu thiết lập một phiên thì giống với phát hiện LDP láng giềng kế cận.
Nếu LSR nhiều hơn một “hop” tính từ láng giềng kế cận của nó, thì nó không được kết nối trực tiếp hoặc kế cận đến láng giềng của nó. LSR có thể được cấu hình với câu lệnh mpls ldp neighbor [vrf vrf-name] ip-address targeted để gửi một thông điệp Hello có hướng mà một một gói tin UDP unicast được gửi cụ thể đến LSR láng giềng không kế cận. Thông điệp Hello có hướng được gọi là một thông điệp Hello mục tiêu LDP.
Phần còn lại của quá trình đàm phán phiên giao tiếp giống với các router kế cận. LSR không được kết nối trực tiếp sẽ hồi đáp lại thông điệp Hello bằng cách mở một phiên kết nối TCP unicast với cùng số hiệu cổng đích là 646, và hai router bắt đầu thiết lập một phiên giao tiếp LDP. (Nếu đường dẫn giữa hai LSR được thiết kế vận chuyển và đã kích hoạt LDP, phiên giao tiếp LDP giữa chúng được gọi là một giao tiếp mục tiêu).
h) Các Ứng Dụng phiên giao tiếp LDP mục tiêu
Ở đây là một số ứng dụng sử dụng các phiên giao tiếp LDP mục tiêu:
- MPLS Fast Reroute (FRR) là khả năng ghép nối lưu lượng cục bộ trên mộtđường hầm dự phòng trong trường hợp một liên kết hoặc một nút mạng hưhỏng với một lượng thời gian không quá 50ms hoặc thấp hơn.
- MPLS Nonstop Forwarding (NFS) cho phép một router khắc phục từ sự giánđoạn trong việc kiểm soát mức độ dịch vụ (đặc trưng, thành phần LDP) màkhông mất trạng thái chuyển tiếp MPLS của nó.
- MPLS LDP Session Protection,cung cấp sự hội tụ LDP nhanh hơn khi một liênkết phục hồi sau sự cố ngắt điện bằng cách duy trì các liên kết LDP trong một chu kỳ thời gian.
i) Tổng kết
Kết nối UDP multicast được dùng để phát hiện các láng giền LDP kế cận, trong khi TCP được sử dụng để thiết lập một phiên kết nối.
Các thông điệp Hello LDP chứa một trường định danh để xác định duy nhất láng giềng lân cận và không gian nhãn.
Không gian nhãn Per-platform chỉ yêu cầu một phiên giao tiếp LDP. Một phiên giao tiếp LDP được khởi tạo trong kết nối TCP từ router có địa chỉ IP cao hơn.
Sự đàm phán phiên giao tiếp LDP là một tiến trình gổm bước:
- Thiết lập phiên kết nối TCP.
- Trao đổi các thông điệp Initialization.
- Trao đổi khởi tạo các thông điệp Keepalive.
Phát hiện láng giềng không kế cận được thực hiện bằng cách sử dụng các địa chỉ IP unicast thay cho các địa chỉ IP multicast.
j) Các bản tin LDP
- Tiêu đề bản tin LDP
Mỗi một bản tin LDP được gọi là đơn vị dữ liệu giao thức PDU, được bắt đầu bằng tiêu đề bản tin và sau đó là các bản tin LDP như đã trình bày trên đây. Hình 3 chỉ ra các trường chức năng của tiêu đề LDP và các trường này thực hiện các chức năng sau:
- Phiên bản: Số phiên bản của giao thức, hiện tại là phiên bản 1.
- Độ dài PDU: Tổng độ dài của PDU tính theo octet, không tính trường phiênbản và trường độ dài.
- Nhận dạng LDP: Nhận dạng không gian nhãn của LSR gửi bản tin này. Bốnoctet đầu tiên chứa địa chỉ IP được gán cho LSR: nhận dạng bộ định tuyến. Hai octet cuối nhận dạng không gian nhãn bên trong LSR. Với LSR có không gian
nhãn lớn, trường này có giá trị bằng 0.
- Khuôn dạng bản tin LDP
Tất cả các bản tin LDP có khuôn dạng sau:
- Bit U: bit bản tin chưa biết. Nếu bit này bằng 1 thì nó không thể được thong
dịch bởi phía nhận, lúc đó bản tin bị bỏ qua mà không có phản hồi.
- Kiểu bản tin: Chỉ ra kiểu bản tin là gì.
- Chiều dài bản tin: Chỉ ra chiều dài của các phần nhận dạng bản tin, các thông số bắt buộc, và các thong số tùy chọn.
- Nhận dạng bản tin: Là một số nhận dạng duy nhất bản tin. Trường này có thểđược sử dụng để kết hợp các bản tin thong báo với một bản tin khác.
- Thông số bắt buộc, và thong số trùy chọn: Tùy thuộc vào từng bản tin LDP.
Comment