IPRAN中MPLS LDP的概念和原理(下)

  1. IPRAN中MPLS LDP的概念和原理(下)
    1. 一、LDP LSP的建立
    2. 二、LDP-IGP联动
      1. 三、LDP本远端会话共存
      2. 1、基本原理
      3. 2、应用场景

IPRAN中MPLS LDP的概念和原理(下)

一、LDP LSP的建立

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上的相邻LSR。下面结合下游自主标签发布方式和有序标签控制方式来说明其主要步骤:

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MPLS网络的出节点有可供分配的标签,则为FEC分配标签,并主动向上游发出标签映射消息,标签映射消息中包含分配的标签和绑定的FEC等信息。

3、收到标签映射消息的LSR在其标签转发表中增加相应的条目,然后主动向上游LSR发送对于指定FEC的标签映射消息。

4、当入节点LSR收到标签映射消息时,它也需要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。

二、LDP-IGP联动

LDP-IGP联动是一种通过改变IGP发布路由的方式,保证IGP和LDP流量一致的技术。

在存在主备链路的组网中有如下问题:

  • 当主链路发生故障时,IGP路由和LSP均切换到备份链路上。但当主链路从故障中恢复时,由于IGP路由比LDP收敛速度快,IGP会先于LDP切换回主链路,因此造成LSP流量丢失。在LDP Over TE场景下,LSP首先切到物理链路上,紧接着又切到备份链路上,导致LSP震荡。
  • 当主链路正常,但主链路节点间的LDP会话发生故障时,IGP路由仍然使用主链路,而主链路的LSP被删除。同时,由于备份链路不存在IGP路由,故LSP无法在备份链路建立,导致LSP流量丢失。在LDP Over TE场景下,路由可能首先切到联动的Tunnel上,接下来Tunnel被设为最大开销值后流量切到备份路径,导致LSP震荡。
  • 当发生主备倒换时,LDP会话的建立可能晚于IGP的GR结束,从而IGP发布链路的最大开销值,导致路由振荡。

LDP-IGP联动的基本原理是:通过抑制IGP发布正常路由,来保证LDP完成收敛。也就是在LSP发生故障的时候,IGP改变发布路由的方式,以便LDP和IGP达到收敛一致。

LDP-IGP联动包括四个定时器:

  • Hold-down timer
  • Hold-max-cost timer
  • Delay timer
  • GR Delay timer

LDP-IGP联动主要应用于以下场景:

  • 如上图所示,在存在主备链路的组网中,当主链路故障恢复后,流量从备份链路切换到主链路。但是如果当IGP收敛之后,原来的LSP路径无法再被使用时,新的LSP还没有建立,则在这个时间差内,流量被丢弃。在这种情况下,可以通过配置LDP-IGP联动,令IGP推迟路由的回切,直至LDP完成收敛。即在新的LSP没有收敛时,保持原来的LSP,让流量继续从原来的LSP路径转发,直至新的LSP建立成功,再删除原来的LSP。具体过程如下:

    1. 链路故障恢复;
    2. LSR2与LSR3之间建立LDP会话,同时IGP抑制邻居关系的建立;
    3. 流量仍然会按照原来的LSP转发;
    4. LDP会话建立,交换标签消息,通告IGP启动同步;
    5. IGP启动邻居关系建立,IGP收敛到主链路上,LSP重新建立并收敛到主链路上(一般在毫秒级)。
  • 当主链路节点间的LDP会话发生故障时,主链路上的LSP被删除,但是IGP仍然使用主链路,导致LSP流量不能切换到备份链路,流量持续丢失。在这种情况下,可以配置LDP-IGP联动。在LDP会话发生故障时,LDP向IGP通告LDP会话故障,这样IGP就会在该链路上发布最大开销值,实现路由切换至备份链路,从而LSP也切换至备份链路,具体过程如下:

    1. 主链路节点间LDP会话故障;
    2. LDP通告IGP主链路会话故障,IGP在主链路发布最大开销值;
    3. IGP路由切换至备份链路;
    4. LSP在备份链路重新建立并下发转发表项。

    为防止LDP会话一直不能重新建立,可通过配置Hold-max-cost定时器为永久发布最大开销值,使流量在主链路的LDP会话重新建立之前,一直都使用备份链路。

  • 当系统发生主备倒换时,LDP-IGP联动的具体过程如下:

    1. Restarter端的IGP会先发布正常开销值,并启动内部定时器GR Delay timer等待LDP会话建立,然后再结束GR。
    2. 如果GR Delay timer超时,LDP会话依然没有建立,IGP启动Hold-max-cost定时器,并发布接口链路的最大开销值。
    3. 当LDP会话重新建立或Hold-max-cost定时器超时时,IGP恢复本地链路的正常开销值,更新路由。
    4. Helper端一直保留路由和LSP不会被删除,所以当LDP会话进入Down状态时,LDP不会通知IGP Session Down事件,IGP仍然发布链路的正常开销值,保证流量和LSP不发生切换。

三、LDP本远端会话共存

1、基本原理

本特性主要应用于L2VPN业务。

LDP本远端会话共存,其本质是LDP的本地邻接体和远端邻接体可以同时绑定到同一个对等体上,也就是说该对等体同时由本地、远端两种邻接体来维持。

如上图所示,当和本地邻接体相关的链路发生故障,导致该邻接体被删除时,只可能会改变该对等体的类型(对等体类型由维持对等体的邻接体的类型来决定,可以在本地、远端、本远共存之间进行切换),不会影响到对等体的存在和状态。

在链路发生故障或者故障恢复的过程中,对等体类型可能发生改变,和该对等体对应的会话类型也随之发生变化,但是,在整个过程中会话都不会被删除,也不会被置Down,始终能够起作用。

2、应用场景

本方案的典型应用场景是L2VPN。如上图所示,PE1和PE2之间部署L2VPN业务,当PE1和PE2之间的直连链路断开又恢复时的处理过程如下:

  1. 在直连的两台设备上,建立本远共存会话,包括本地和远端两个邻接体。L2VPN信令消息通过此会话传递。
  2. PE1和PE2之间的物理链路进入Down状态,导致LDP对等体的本地邻接体进入Down状态。PE1和PE2之间的路由通过P可达,即远端邻接体依然处于Up状态,会话类型发生变化,成为远端会话,但会话依然处于Up状态,L2VPN感知不到会话状态变化,不会主动拆除,这就避免了L2VPN断开邻居并重新恢复的过程,减少业务中断时间。
  3. 随后故障恢复,PE1和PE2之间的链路进入Up状态,随后本地邻接体随之进入Up状态。会话类型发生变化,恢复为本远共存会话,会话依然处于Up状态,L2VPN感知不到会话状态变化,不会主动拆除,这也减少了业务中断时间。

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文章标题:IPRAN中MPLS LDP的概念和原理(下)

文章字数:2k

本文作者:F_numen

发布时间:2020-04-22, 01:07:41

最后更新:2020-04-22, 01:43:45

原始链接:https://netheroone.cn/archives/5a8d89.html

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