路由基础之MPLS和LDP的基本配置（mpls ldp协议）

路由基础之MPLS和LDP的基本配置（mpls ldp协议）

MPLS和LDP基本配置

原理概述：

MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换技术)技术的出现，极大地推动了互联网的发展和应用。例如：利用MPLS技术，可以有效而灵活地部署VPN(Virtual Private Network，虚拟专用网)，TE(Traffic Engineering，流量工程)和Qos(Quality of Service，服务质量)。目前，MPLS技术主要应用于运营商网络之中。在MPLS网络中，位于网络边缘的路由称为LER(Label Edge Router)，网络内部路由器称为LSR(Label Switch Router)，MPLS报文经过的路径称为LSP(Label Switch Path)。一条LSP总是起于一台被称为Ingress的LER，止于另一台被称为Egress的LER，中间经过若干台被被称为Transit的LSR。LSP具有单向性，且由静态LSP和动态LSP之分。静态LSP需要人工进行固定的标签分配，动态LSP需要利用诸如LDP(Label Distribution Protocol，标签分发协议)这样的协议进行动态标签分配。

传统的IP转发中，物理层从交换机的一个端口收到一个报文，上送到数据链路层。数据链路层去掉链路层封装，根据报文的协议域上送给相应的网络层。网络层首先看报文是否是送给本机的，若是，去掉网络层封装，上送给它的上层协议。若不是，则根据报文的目的地址查找路由表，若找到路由，将报文送给相应端口的数据链路层，数据链路层封装后，发送报文。若找不到路由，将报文丢弃。传统的IP转发采用的是逐跳转发，数据报文经过每一台交换机，都要执行上述过程（如图中SWA收到目的地址为10.2.0.1的数据包，SWA会依次查找路由表，根据匹配的路由表项的进行转发，SWB、SWC、SWD都会进行类似的处理），所以速度缓慢。并且所有的交换机需要知道全网的路由或者默认路由。另外，由于传统IP转发是面向无连接的，所以无法提供好的Qos保证。

MPLS中一些基本概念：

标签（Label）：是一个定长的，比较短的，只具有本地意义的标识

FEC（转发等价类）：一组或一类数据，这组数据分配的标签相同

LSP（标签交换通道）：一个FEC的数据流，在不同的节点被赋予确定的标签,数据转发按照这些标签进行。数据流所走的路径就是LSP

LSR（Label Switching Router）： LSR是MPLS的网络的核心交换机，它提供标签交换和标签分发功能

LER（Label Switching Edge Router）：在MPLS的网络边缘，进入到MPLS网络的流量由LER分为不同的FEC，并为这些FEC请求相应的标签。它提供流量分类和标签的映射、标签的移除功能

控制平面：负责产生和维护路由信息以及标签信息

1：路由信息表RIB（Routing Information Base）：由IP路由协议（IP Routing Protocol）生成，用于选择路由。  2：标签分发协议LDP（Label Distribution Protocol）：负责标签的分配、标签转发信息表的建立、标签交换路径的建立、拆除等工作。  3：标签信息表LIB（Label Information Base）：由标签分发协议生成，用于管理标签信息。

转发平面：即数据平面（Data Plane），负责普通IP报文的转发以及带MPLS标签报文的转发

1：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。  2：标签转发信息表LFIB（Label Forwarding Information Base）：简称标签转发表，由标签分发协议建立LFIB，负责带MPLS标签报文的转发。

MPLS路由器上，报文的转发过程：

1：当收到普通IP报文时，查找FIB表，如果Tunnel ID为0x0，则进行普通IP转发；如果查找FIB表，Tunnel ID为非0x0，则进行MPLS转发。

2：当收到带标签的报文时，查找LFIB表，如果对应的出标签是普通标签，则进行MPLS转发；查找LFIB表，如果对应的出标签是特殊标签，如标签3，则将报文的标签去掉，进行IP转发。

实验目的：

掌握MPLS和LDP的基本配置方法观察MPLS标签转发过程

1：基础配置：

配置OSPF协议及接口IP

R1:

interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 10.0.12.1 255.255.255.0 #interface GigabitEthernet0/0/1#interface GigabitEthernet0/0/2#interface NULL0#interface LoopBack0 ip address 10.0.1.1 255.255.255.255 #ospf 1 router-id 10.0.1.1 area 0.0.0.0 network 10.0.1.1 0.0.0.0 network 10.0.12.0 0.0.0.255

R2:

interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 10.0.12.2 255.255.255.0 #interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 10.0.23.2 255.255.255.0 #interface GigabitEthernet0/0/2#interface NULL0#interface LoopBack0 ip address 10.0.2.2 255.255.255.255 #ospf 1 router-id 10.0.2.2 area 0.0.0.0 network 10.0.2.2 0.0.0.0 network 10.0.12.0 0.0.0.255 network 10.0.23.0 0.0.0.255

R3:

interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 10.0.23.3 255.255.255.0 #interface GigabitEthernet0/0/1#interface GigabitEthernet0/0/2#interface NULL0#interface LoopBack0 ip address 10.0.3.3 255.255.255.255 #ospf 1 router-id 10.0.3.3 area 0.0.0.0 network 10.0.3.3 0.0.0.0 network 10.0.23.0 0.0.0.255

配置完成后，查看R1的路由表

2：配置MPLS协议：

首先配置LSR ID

[R1]mpls lsr-id 10.0.1.1

全局启用MPLS

[R1]mpls Info: Mpls starting, please wait... OK!

在全局启用MPLS之后，还需要再转发MPLS报文的接口上使用MPLS命令使能接口的MPLS功能

[R1-mpls]int g0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]mpls[R1-GigabitEthernet0/0/0]qu

配置完成后，再R1上查看LSP的信息

[R1]dis mpls lsp

3：配置静态LSP

在R1上配置从R1到R3的静态LSP的Ingress，并进行标签的分配

[R1]static-lsp ingress R1toR3 destination 10.0.3.3 32 nexthop 10.0.12.2 out-label 102

在R2上配置从R1到R3的静态LSP的Transit，并进行标签的分配

[R2]mpls lsr-id 10.0.2.2[R2]mpls Info: Mpls starting, please wait... OK![R2-mpls]int g0/0/0 [R2-GigabitEthernet0/0/0]mpls [R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[R2-GigabitEthernet0/0/1]mpls [R2-GigabitEthernet0/0/1]qu[R2]static-lsp transit R1toR3 incoming-interface g0/0/0 in-label 102 nexthop 10.0.23.3 out-label 203

在R3上配置从R1到R3的静态LSP的Egress，并进行标签的分配

[R3]mpls lsr-id 10.0.3.3 [R3]mpls Info: Mpls starting, please wait... OK![R3-mpls]int g0/0/1[R3-GigabitEthernet0/0/1]mpls [R3-GigabitEthernet0/0/1]qu[R3]st [R3]standby[R3]static-cr-lsp[R3]static-lsp egress R1toR3 incoming-interface g0/0/0 in-label 203

配置完成后，在R1上查看LSP信息

可以看到，R1上已经拥有了去往R3（10.0.3.3/32）的静态LSP，且在本地的In标签为NULL,说明R1是该LSP的Ingress。

在R2和R3上也可以查看到同样的信息

在R1上验证去往10.0.3.3/32的MPLS报文所经过的路径

从上面的显示消息中可以看到报文在进行MPLS转发过程中使用的标签，以及各路由器在LSP中的角色。

在R3上验证去往10.0.1.1/32的MPLS报文所经过的路径

可以看到，系统提示LSP并不存在，这也正好说明了LSP具有单向性；

接下来，手动配置从R3去往R1的静态LSP

[R3]static-lsp ingress R3toR1 destination 10.0.1.1 32 nexthop 10.0.23.2 out-label 101[R2]static-lsp transit R3toR1 incoming-interface g0/0/1 in-label 101 nexthop 10.0.12.1 out-label 201[R1]static-lsp egress R3toR1 incoming-interface g0/0/0 in-label 201

从上面的显示信息中可以看到报文在进行MPLS转发过程中使用的标签，以及各路由器在该LSP中的角色

4：利用LDP动态分发标签并建立LSP

首先，在R1、R2、R3上删除之前创建的静态LSP

[R1]undo static-lsp ingress R1toR3[R1]undo static-lsp egress R3toR1

[R2]undo static-lsp transit R1toR3[R2]undo static-lsp transit R3toR1

[R3]undo static-lsp egress R1toR3[R3]undo static-lsp ingress R3toR1

在R1上全局启用LDP，然后再接口上使用同样的命令使能LDP

[R1]mpls ldp [R1-mpls-ldp]int g0/0/0[R1-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp

[R2]mpls ldp [R2-mpls-ldp]int g0/0/0[R2-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp [R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1[R2-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp

[R3]mpls ldp [R3-mpls-ldp]int g0/0/0[R3-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp

需要注意的是，必须先完成MPLS协议的配置，然后才能够进行上面的LDP的配置

再R1上使用查看启用了LDP的接口

可以看到，R1的G0/0/0接口启用了LDP，并且标签分发方式DU方式

再R1、R2、R3上查看LDP会话信息

可以看到，R1和R2之间、R2和R3之间的LDP会话状态为Operational，表示会话已成功建立

再R1、R2、R3上查看LSP信息

可以看到，LDP为R1去往R3以及R3去往R1均动态地建立了LSP，从R1去往R3方向的标签顺序为NULL/1025、1025/3、3/NULL，从R3去往R1方向的标签顺序为NULL/1024、1024/3、3/NULL。

在R1上验证去往10.0.3.3/32的MPLS报文所经过的路径

可以看到，报文在R3上出发时被赋予了标签1024，经过R2时，标签被替换为3

分别在R1和R3上测试其连通性

连通性正常，实验结束；

备注：如有错误，请谅解！

此文章为本人学习笔记，仅供参考！如有重复！！！请联系本人！

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