HCIE - 2204-MPLS-Toy模板网

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在之前学习 BGP 的过程中，如下图：

HCIE - 2204-MPLS

配置如下：

R1
undo terminal monitor
system-view
sysname R1
interface g0/0/0
ip address 192.168.12.1 24
quit
interface loopback 0
ip address 10.10.1.1 32
quit
bgp 100
router-id 1.1.1.1
network 10.10.1.1 32
peer 192.168.12.2 as-number 200
quit

undo terminal monitor
system-view
sysname R2
interface g0/0/0
ip address 192.168.23.2 24
quit
interface g0/0/1
ip address 192.168.12.2 24
quit
interface loopback 0
ip address 10.10.2.2 32
quit
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0
network 192.168.23.0 0.0.0.255
network 192.168.12.0 0.0.0.255
network 10.10.2.2 0.0.0.0
quit
bgp 200
peer 192.168.12.1 as-number 100
peer 10.10.5.5 as-number 200
peer 10.10.5.5 next-hop-local
peer 10.10.5.5 connect-interface loopback 0
quit

undo terminal monitor
system-view
sysname R3
interface g0/0/0
ip address 192.168.34.3 24
quit
interface g0/0/1
ip address 192.168.23.3 24
quit
interface loopback 0
ip address 10.10.3.3 32
quit
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0
network 192.168.23.0 0.0.0.255
network 192.168.34.0 0.0.0.255
network 10.10.3.3 0.0.0.0
quit

undo terminal monitor
system-view
sysname R4
interface g0/0/0
ip address 192.168.45.4 24
quit
interface g0/0/1
ip address 192.168.34.4 24
quit
interface loopback 0
ip address 10.10.4.4 32
quit
ospf 1 router-id 4.4.4.4
area 0
network 192.168.45.0 0.0.0.255
network 192.168.34.0 0.0.0.255
network 10.10.4.4 0.0.0.0
quit

R5
undo terminal monitor
system-view
sysname R5
interface g0/0/0
ip address 192.168.56.5 24
quit
interface g0/0/1
ip address 192.168.45.5 24
quit
interface loopback 0
ip address 10.10.5.5 32
quit
ospf 1 router-id 5.5.5.5
area 0
network 192.168.45.0 0.0.0.255
network 192.168.56.0 0.0.0.255
network 10.10.5.5 0.0.0.0
quit

bgp 200
peer 192.168.56.6 as-number 600
peer 10.10.2.2 as-number 200
peer 10.10.2.2 next-hop-local
peer 10.10.2.2 connect-interface loopback 0
quit

R6
undo terminal monitor
system-view
sysname R6

interface g0/0/1
ip address 192.168.56.6 24
quit
interface loopback 0
ip address 10.10.6.6 32
quit

bgp 600
router-id 6.6.6.6
peer 192.168.56.5 as-number 200
network 10.10.6.6 32
quit
HCIE - 2204-MPLS

HCIE - 2204-MPLS

R1 的接口地址，通过 BGP 宣告，然后传递给 R2 ，然后R2 传给 R5 ，最后传递个 R6；、

R6 的接口地址，也通过 BGP ，最终也传给了 R1。此时 R1 和 R6都拥有了彼此的路由条目了，但是 2 个 IP 地址之间，是无法互通的。

经过分析，原因是：中间的运营商 AS 200 的内部路由器是没有 AS 100/ AS 600 的路由，层级的解决法是：想办法让 AS 200 的内部路由器，学习到 AS 100/ AS 600 的路由，所以，我们陆续提出了以下解决方案：

我们在 AS 200 的内部路由器上，逐个添加 AS 100/AS 600 的路由
我们在 AS 200 的内部路由器上，运行 IBGP 协议，将 BGP 宣告进入 IGP
我们在 AS 200 的内部路由器上，运行 BGP 协议，通过该协议传递路由
- 但是遇见了新的问题： IBGP 邻居之间因为水平分割，无法正常传递路由
- 所以针对上述的问题，不断的提出以下解决方案（虽然都很麻烦）
  - BGP 全互联/ BGP 联盟 / BGP 反射器

但是，除了上述的解决办法以外，我们还有更好的解决办法：MPLS,通过在 AS 200 的内部路由器上，运行 MPLS ,可以让每个路由器变成 LSR。所谓的 LSR ，叫做 label switch router ,即标签交换路由器，此时仅关心标签；不像传统的路由器：仅仅关心路由表。

既然 AS 200 内部的路由器，以后转发都靠标签，不靠路由。那么我们就没有必要在 AS 200 内部的所有路由器上运行 BGP 了，所以通过运行 MPLS ，就可以大大的简化 AS 200 内部的网络架构，让整个网络更加具有扩展性。那么接下来，我们就需要了解下：运行 MPLS 的路由器是如何干活的。

传统的路由器靠“ 路由表 ” 的“ 路由 ” ，转发数据。标签交换路由器（LSR）靠的是 “ 标签转发表” 的 “ 标签 ” 转发数据。

那么，标签从何而来呢？

如果想要搞清楚这个问题，我们首先需要知道的是: 在 LDR 的" 标签转发表 "中，包含的是啥，其实，包含的是：路由条吧和标签对应条目，即一个路由对应一个标签，称之为：标签绑定信息

所以，我们就需要搞清楚“ 到底是什么 ” 可以为“ 每个路由 ” 分配一个“ 标签 ”，同时标签长得什么样子？

其实，在 MPLS 这个“ 多协议标签交换 ” 机制中，完全是依靠 LDP 协议来工作的。

LDP 的全称是 : label distribution protocol ,标签分发协议

该协议工作过程如下：

分配一个标签
- 每个运行 MPLS 的协议，都会为自己本地路由表中的非 BGP 路由分配标签
- 标签的样子，也是由该协议指定的：
  - MPLS 中的 LDP 所分配的标签，很小：在报文中，仅仅占用 4个字节
  - 标签的结构也非常的简单：
    - Label :表示标签值，长度占用了 20 bit
    - Exp :experiment （试验位），长度占用了 3 bit ,用来表示标签的 “ 优先级 ”
    - S ：bottom of statck （栈底位），长度占用了1 bit，永利来表示当前这个标签是不是“ 标签栈 ” 的底：这是不是“ 最后 1 个 ” 标签。
    - TTL （ time to live ），占用了 8 bit ,用来表示标签的存活时间的，（特点与 IP 头部中的 TTL 值是相同的），每经过 1 个 LSR ，TTL 值就会减 1 ，当减为 0 时，该标签就被丢弃了
传输一个标签
- 传给谁：--传输给自己的邻居，存在于 LDP 的邻居表，（如何形成 LDP 邻居表呢）
- 怎么传---因为路由和标签的对应对，很关键，所以传递这个标签，必须得很稳定（靠TCP传输）
- 存在哪？--本地生产的路由和标签信息，以及从邻居学习过来的，都保存在 LDP 数据库
选择一个标签
- 所谓的“ 选择 ” 标签，就是在 LDP 协议的数据库中，针对每个路由，选择一个“ 最好”的标签
- 将最好的标签信息，存放在一个表中，专门用来转发带有标签的数据，该表叫做：LDP 标签的转发表

通过上面的工作过程分析，我们可以将 LDP 的工作原理，汇总为：

建立 LDP 邻居表
- LDP 协议虽然是每个启用了 MPLS 的路由器；给自己路由表中的那些非BGP 路由分配标签的。但是该协议在 OSI 模型中，依然是属于第 7 层的，即应用层。
- 所以，LDP 发送的报文，是要使用传输层协议的， LDP 在建立邻居表的时候，使用的是 UDP 协议，源端口号和目标端口号都是固定的 646；并且发送报文的方式，默认情况下是组播：224.0.0.2 ，表示该网段中的所有路由器。
- IP 头部中的 TTL 字段，默认是 1 ，所以意味着默认情况下，LDP 的邻居只能在直接相连的 2 个设备之间建立。
- 如果以后想要在没有直接相连的设备之间建立 LDP 的邻居关系，那么就只能采用 target hello 报文的方式【后续介绍非直连设备建立 LDP邻居表】
- 在 LDP 的hello 报文中，包含了以下几个重要的字段信息：
  - lsr-id ,即表示发送这个 LDP hello 报文的那个设备的 LSR-ID
  - Hold-time ,默认取值是 15 s ,表示：如果在 15 S 内没有收到对方发送的 LDP hello 报文，就默认该邻居关系断开了
  - transport-address :该字段默认情况下，等于 LSR-ID .该字段非常重要，因为是要使用该字段表示的 IP 地址进行后续的 LDP 邻居之间的 TCP 回话的建立，为的是实现 LDP " 标签绑定信息 " 的传输，从而在设备之间形成“ 标签绑定信息 ” 数据库，最终形成“ 标签转发表 ”

所以，经过上面的报文分析，我们简单的总结了以下“影响 LDP 邻居建立 ”的因素：

设备之间的互联接口的 IP 地址，必须互通
设备之间的 UDP 646 的报文，不能被策略/防火墙干掉
确保设备之间的 LSR-ID 不能相同
确保设备之间的 LDP 的认证，必须成功

但是，需要注意的是;

即使报文中的 tansport-addrss 是无效的，或者是两个 transport 地址是相同的，都不

会影响到 LDP 邻居表的建立。因为 LDP 邻居建立，使用的是 UDP 报文；

而这个transport 地址，是用来建立后续使用的 TCP 连接的；两者互不相干。

如果想要查看一个设备上的所有的启用了 MPLS 的接口，可以使用命令：

        <R3>display mpls interface
        Interface Status TE Attr LSP Count CRLSP Count Effective MTU
        GE0/0/0 Up Dis 4 0 1500
        GE0/0/1 Up Dis 2 0 1500

如果想要查看一个设备上的所有启用了 LDP 的接口，可以使用命令:

<R3>display mpls ldp interface

         LDP Interface Information in Public Network
         Codes:LAM(Label Advertisement Mode), IFName(Interface name)
         A '*' before an interface means the entity is being deleted.
         ------------------------------------------------------------------------------
         IFName Status LAM TransportAddress HelloSent/Rcv
         ------------------------------------------------------------------------------
         GE0/0/0 Active DU 10.10.3.3 2175/2159
         GE0/0/1 Active DU 10.10.3.3 2174/2168
         --------------------------------------------------

如果查看一个设备上的 LDP 邻居表，可以使用：

        <R3>display mpls ldp peer

         LDP Peer Information in Public network
         A '*' before a peer means the peer is being deleted.
         ------------------------------------------------------------------------------
         PeerID TransportAddress DiscoverySource
         ------------------------------------------------------------------------------
         10.10.2.2:0 10.10.2.2 GigabitEthernet0/0/1
         10.10.4.4:0 10.10.4.4 GigabitEthernet0/0/0
                 ------------------------------------------------------------------------------
         TOTAL: 2 Peer(s) Found.

如果想要查看 LDP 邻居表中某个特定的邻居设备信息：

        <R3>display mpls ldp peer 10.10.4.4

         LDP Peer Information in Public network
         ------------------------------------------------------------------------------
   Peer LDP ID : 10.10.4.4:0 # 邻居设备的 LSR-ID
         Peer Max PDU Length : 4096 Peer Transport Address : 10.10.4.4 # 传输地址
         Peer Loop Detection : Off Peer Path Vector Limit : ----
         Peer FT Flag : Off Peer Keepalive Timer : 45 Sec # 后续 TCP 连接最大的存活时间
         Recovery Timer : ---- Reconnect Timer : ----
         Peer Type : Local # 邻居的类型是“ 本地 ” ，即设备之间是通过组播的 hello 报文，建立的邻居关系

         Peer Label Advertisement Mode : Downstream Unsolicited # 邻居标签的分配模式
         Peer Discovery Source   : GigabitEthernet0/0/0   # 表示建立邻居的时候，所使用的端口
         Peer Deletion Status : No
        Capability-Announcement : Off
         Peer P2MP Capability : Off
         ---------------------------------------

如果要查看一个设备上的某接口的 LDP 的详细信息

<R3>display mpls ldp interface GigabitEthernet 0/0/1

         LDP Interface Information
         ------------------------------------------------------------------------------
         Interface Name : GigabitEthernet0/0/1
         LDP ID : 10.10.3.3:0 Transport Address : 10.10.3.3 # 默认的关于 LSR-ID
         Entity Status : Active Effective MTU : 1500

         Configured Hello Hold Timer : 15 Sec  # 本地接口上配置的邻居的 hold 时间，默认是 15S
         Negotiated Hello Hold Timer : 15 Sec # 两个设备之间协商出来的 hold 时间，取值最小
         Configured Hello Send Timer : ---
         Configured Keepalive Hold Timer : 45 Sec # 设备之间配置 TCP 连接的存活时间
         Configured Keepalive Send Timer : ---
         Configured Delay Timer : 10 Sec
         Label Advertisement Mode : Downstream Unsolicited
         Hello Message Sent/Rcvd : 2260/2255 (Message Count)
         Entity Deletion Status : No
         -------------------------------------------------

想要修改一个接口的LCP 的参数：

        [R4-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp ?
          advertisement Specify Label Advertisement mode # 修改标签的分配模式
          frr Fast reroute configuration # 配置 LDP 的 FRR 特性
          timer LDP Timer value # 修改 LDP 的计时器
          transport-address Specify Session Transport Address In TCP Connection # 修改 LDP 的传输地址
          <cr> Please press ENTER to execute command # 在该端口上启用 LDP 协议

同步 LDP 数据库
在 LDP 的数据库中，包含的是 “ 标签 ” 和 “ 路由条目 ” 的绑定信息，或者叫 “ 对应关系 ”
- 上游和下游的概念的区分：是按照“ 数据包 ” 的传输方向来确定的，源端叫上游，目标端叫下游
这些“ 标签绑定信息 ” 分为两部分：
- 自己产生的
- 从邻居学习过来
- 而最终的 LSR 用来转发数据，所用的 “ 标签转发表 ” 的条目，全部都来自与 “ LDP 数据库 ” 。所以说，LDP 数据库中的条目，非常重要。当一个 LSR 从其他的 LSR 学习/ 接收这些 “ 标签绑定信息 ” 的时候，这个过程必须是稳定的，不能丢包，
- 所以，在 LDP 协议中，为了实现“ 标签绑定信息 ” 的可靠传输，我们使用的方法是：底层传输协议，使用 TCP
- 在上个阶段中，;LSR 之间，通过 hello 报文，建立 LDP 邻居关系的时候，在 hello 报文中，包含了一个重要的地址： transport-address ，该地址就是专门用来建立此处的 LDP TCP连接的。
- 该地址默认情况下等于 LSR-ID ，所以之前提刀： LSR 的 LSR-ID 必须是一个非常稳定的，并且设备直接可以互相访问的接口，通常是 loopback
- 在建立 TCP 连接（回话/ session ）的时候，都存在 “ 主动连接 ” 和 “ 被动连接 ” 的说法，在 LDP 的 TCP 回话中，主动发起 TCP 连接的一方，永远是 transport-address 大的一方，那么最终 TCP 的连接时：
  - 大的 transport-address -随机端口-----》小的 transport-address :646
- <R4>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 L AM SsnRole SsnAge KASent/Rcv
  ------------------------------------------------------------------------------
  10.10.3.3:0 Operational DU Active 0000:02:14 539/539
  10.10.5.5:0 Operational DU Passive 0000:02:14 537/537
  ------------------------------------------------------------------------------
  TOTAL: 2 session(s) Found.
  - <R4>display mpls ldp session verbose # 查看回话的详细信息
    
    LDP Session(s) in Public Network
    ------------------------------------------------------------------------------
    Peer LDP ID : 10.10.3.3:0 Local LDP ID : 10.10.4.4:0
    TCP Connection : 10.10.4.4 -> 10.10.3.3
    Session State : Operational Session Role : Active
    Session FT Flag : Off MD5 Flag : Off
    Reconnect Timer : --- Recovery Timer : ---
    Keychain Name : ---
    
    Negotiated Keepalive Hold Timer : 45 Sec # TCP 连接的最大保持时间是 45s    每15 S 发送一次keepalive 报文
    Configured Keepalive Send Timer : ---
    Keepalive Message Sent/Rcvd : 546/545 (Message Count) #设备之间发送和接收 keepalive 报文的数量
    Label Advertisement Mode : Downstream Unsolicited
    Label Resource Status(Peer/Local) : Available/Available
    Session Age : 0000:02:16 (DDDD:HH:MM) # 当前 TCP 连接建立的时间
    Session Deletion Status : No
    
    Capability:
    Capability-Announcement : Off
    P2MP Capability : Off
    
    Outbound&Inbound Policies applied : NULL
    
    Addresses received from peer: (Count: 3) # 以下这些地址是属于邻居设备 ---lsr-id ： 10.10.3.3
    10.10.3.3 192.168.23.3 192.168.34.3
    ------------------------------------------------------------------------------
    
    <R4>
- <R4>display tcp status 查看设备上，所有的 TCP 连接的状态
  TCPCB Tid/Soid Local Add:port Foreign Add:port VPNID State
  b4aceaa8 6 /1 0.0.0.0:23 0.0.0.0:0 23553 Listening
  b4acf894 167/6 10.10.4.4:646 10.10.5.5:51065 0 Established
  
  b4acf4c8 167/3 10.10.4.4:49258 10.10.3.3:646 0 Established
  
  <R4>
- 建立了稳定的 TCP 连接/会话之后，设备之间就开始传输“ 自己的标签绑定信息 ” 了，进行互相分享，所以，我们接下来需要研究的是：
  - 每个 LSR 如何分配/产生标签？【 label advertise ( 发布 ) mode 】
    - DU ( downstrem unsolicated ): 下游自主模式，即只要本地设备有路由骂自己就会通过 LDP 协议为其分配一个标签。
    - DOD （downstrem on demand ）：下游按需分配，即只有当 “ 上游设备 ”需要这个标签的时候，当前设备才会为路由产生一个标签；我们要清楚的时候：什么时候“ 上游设备 ” 才会需要一个标签呢？
      - 当这个设备将要转发数据包的时候，才会使用到标签。发现自己没有，所以就像下游设备请求。
  - 如何传输标签?【 label distribution control ( 传输 ) mode 】
    - 独立的“ 分配控制 ”方式：即只要自己本地为路由分配了标签，就会立刻传输给自己的 LDP 会话的对端设备（同时包含上游和下游设备）
    - 有序的“ 分配控制 ”方式：即只有收到了下游 LSR 设备发送的关于某个 FEC 的标签信息后，自己才会将这个 FEC 的标签信息继续转发给上游设备
  - 如何保留标签？
    - 自由保留
      - 表示从任何一个 LSR 对等体发送过来的标签绑定信息，都会保存在自己的标签数据库中，这种保留方式，会在 LSR 中占用了更多的内存空间。
      - 但是如果网络拓扑发生了变化，导致下一跳 IP 转发设备发生了变化，那么当前的 LSR 可以快速的在标签数据库中选择一个去往目标地址的备份的最好的标签路径，快速的解决了标签数据转发路径的故障。
    - 保守保留
      - 表示仅仅接收“ 该路由在路由表中”的下一跳 IP 地址所发送过来的标签绑定信息，即仅仅保留从该路由的“ 下游 LSR ” 所发送过来的标签绑定信息。
      - 这种保留方式下的标签数据库，在面对“ 下一跳 IP 转发设备变化 ” 的情况，需要自己重新计算一个新的 “ 下游 LSR ”，这个过程就有点长，导致故障恢复的比较慢。
  - 如何选择标签？
    - 该过程，指的是，针对任何一个 FEC / 路由条目，在 LDP 的标签数据库中，选择一个最好的标签，放入到 LSR 的核心转发表---. 标签转发表（display mpls lsp ）
    - 所谓的最好的标签，是来自于：该 FEC / 路由条目在路由表中的下一跳 IP 地址，所发送过来的标签信息；即就是那些 “ 下游 LSR ”发送过来的标签绑定信息。
    - <R4>display mpls lsp
      -------------------------------------------------------------------------------
      LSP Information: LDP LSP # 表示下面的（ LSP）条目都是 LDP 协议产生
      -------------------------------------------------------------------------------
      FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
      10.10.4.4/32 3/NULL -/-
      10.10.2.2/32 NULL/1024 -/GE0/0/1
      10.10.2.2/32 1024/1024 -/GE0/0/1
      10.10.3.3/32 NULL/3 -/GE0/0/1
      10.10.3.3/32 1025/3 -/GE0/0/1
      10.10.5.5/32 NULL/3 -/GE0/0/0
      10.10.5.5/32 1026/3 -/GE0/0/0
      <R4>
计算 LDP 标签转发表
- LDP 的标签转发表，就是 LSR 的核心转发表，收到标签数据包以后，都是直接来查看这个表的：
  - <R4>display mpls lsp
    -------------------------------------------------------------------------------
      LSP Information: LDP LSP#表示下面的（ LSP）条目都是 LDP 协议产生
    -------------------------------------------------------------------------------
    FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
    10.10.4.4/32 3/NULL -/-
    10.10.2.2/32 NULL/1024 -/GE0/0/1
    10.10.2.2/32 1024/1024 -/GE0/0/1
    10.10.3.3/32 NULL/3 -/GE0/0/1
    10.10.3.3/32 1025/3 -/GE0/0/1
    10.10.5.5/32 NULL/3 -/GE0/0/0
    10.10.5.5/32 1026/3 -/GE0/0/0
    <R4>
- 上述的显示信息，是 R4 的标签转发表中的每个 LSP 条目的“ 简要信息 ”
- 此处的 LSP ,指的是: label switch path ，标签转发路径，即：标签数据张过程中所经过的路径。这个表中的每一个 LSP 条目，都是由于 LDP 协议产生的。
  - FEC：forwarding equal class ,转发等价类。即按照同一个路由条目转发的所有数据包，归为一类，称之为 FEC.
    - 从我们工程师应用和配置的角度来说，我们所关注的就是“ 这一类的数据包 ” 的路由，所以我们通常将 FEC 就看做是一个“ 路由条目 ”。
    - 但是，在华为官方文档中，FEC 是可以按照很多元素进行分类的：源地址、目标地址、源端口、目标端口、VPN 等要素进行划分
    - 同时我们也发现了，在 LSR 的标签转发表中，所有的 FEC 都是 /32 的主机路由，没有其他的掩码的路由条目。这是因为：在华为设备上，LDP 分配标签的时候，只为 /32 的主机路由分配标签。
    - 所以，我们以后在配置 MPLS 的时候，所有使用的 Loopback 的掩码，都强烈建议设置为 / 32.
  - In Label :表示的是入标签。
    - 即：当前这个设备为前面的这个 FEC ，所分配的标签信息；
    - 当接收数据包的时候：要将标签数据包的标签提取出来，在标签转发表中的所有“ in label ”中进行查找，如果有相同的，则按照该条目的后续的 “ out label ” ，进行标签交换，然后转发出去
    - 如果没有相同的 in label ,则直接丢弃
  - Out Label：表示的是出标签.
    - 即：这个标签是由前面的这个 FEC ，在本地路由表中的下一跳转发设备所产生的，即下游设备产生的
    - 当发送数据包的时候：如果按照某个条目要转发出去，那么出去的时候，该数据包所需要的携带的标签是什么。
  - Label Operation：针对标签的操作：
    - PUSH:压入。指的是在边缘的LSR 上将 IP 数据包，添加一个 MPLS 标签，变成标签数据包
    - SWAP:交换：指的是传输LSR，将受到的标签数据包的标签，更换成另外一个，然后发送出去；
    - POP：弹出。指的是 LSR ，将当前数据包中的顶层标签，弹掉，继续向后面的设备转发
    - Null：干掉。指的是，当前 LSR，将标签数据包的所有标签，全部干掉，变成IP 数据包；
    - 而上述的这些“ 标签操作行为 ”，体现在标签转发表中是通过 in label/ out lebel 之间的数值变化体现出来的：不同的标签组合，表示不同的标签动作
  - Label 的取值：在 MPLS 头部中（ 32 bit ）,仅仅有 20 BIT 表示 Label
    - 0-15:系统保留标签；每个标签都有一定的特定的含义；
      - 标签 0.
        
        表示“ 显示的空标签 ”，即华为设备会为自己本地的之类的 /32 主机路由，分配一个标签 0 ，那么其他设备在收到这样的标签绑定信息之后，就会进行普通的“ 标签交换 ” 行为，然后将其他标签变成 0。
        
        然后发送给最终的目标设备，该设备首先查找标签转发表，然后弹掉标签，变成 IP 数据包，然后再次查找 IP 路由表，最终确定数据包的出端口，转发出去，从而针对任何一个数据包，都要查 2 次表，效率低。
      - 标签 3
        表示“ 隐式的空标签 ”，即华为设备运行 LDP 后，默认情况下，会为自己的本地的直连的 /32 主机路由，分配标签 3，其他设备在收到一个标签 3 “ 标签绑定信息 ”之后，后续转发数据包的时候，就会在数据包达到最终目的之前设备之前的那个路由器上，提前将标签弹掉。从而节省最后一个目标设备上“ 查表 ” 的次数，提升效率
      - 标签2
        真的是 IPV6 的数据包的“ 显示空标签 ”
    - 16-1023:
      - 静态的 LSP
    - 1024以及以上:
      - 动态 LSP ，此时我们要知道的是：能够产生标签的协议，
        不仅仅只有LDP，还有 MP-BGP, RSVP-TE.
  - 另外，针对标签，我们需要知道的是：
    - 任何一个 LSR 所使用的标签空间都是相同的，即 2 的 20 次方；所以有可能我们会发现：不用的 LSR 针对同一个路由，所分配的标签的数值，是相同的
    - 一个标签的作用范围，仅仅是建立了 LDP 会话的两个设备之间。
  - In/Out If：表示的是标签数据包的入端口和出端口
    - In If:
      - 表示的是 incoming interface ，即入端口，通常都是 - ，表示不关心入端口到底是什么
    - Out If：
      - 表示的是 outgoing interface ，即出端口，通常有两种取值
        
        - ，表示没有明确的出端口
        
        如果当前的数据包依然是由标签的，并且还没有明确的出口，则直接丢弃这个数据包
        
        如果当前的数据包的标签已经被弹掉了，没标签。并且还没有明确的出口，则直接查看 IP 路由表
        
        gi0/0/x ，表一个具体的端口，数据包应该从这歌端口上转发出去
    - VRF:virtual routing forwarding ，表示的是虚拟路由表
      - 该字段的取值通常是两种
        
        空
        表示如果需要查找路由表的话，那么就查找这歌设备上的大路由表：display ip routin-table
        
        非空
        那么此时应该是一个名字，比如 ABC,那么此时在查找路由表的时候，就要查找这个虚拟路由器 ABC 的路由表了： display ip routing-table vpn-instance ABC
案例：认识 LDP 的基本配置
- 拓扑如下：

HCIE - 2204-MPLS

需求

在 AS 200 中，仅仅在 R2和 R5 之间，建立 IBGP 邻居关系，其他路由器没有 BGP
在 AS 200 中，运行 MPLS
确保 R1 和 R6 的回环口互通

思路

在 AS 200 的每个路由器上，全局开启 MPLS 功能
在 AS 200 的每个路由器上，全局开启 LDP 功能
在 AS 200 内的每个路由器之间的接口上，开启 MPLS 和 LDP 功能

配置

[R2]mpls lsr-id 10.10.2.2 # 该 lsr-id 不是随便写的，必须是一个真是稳定的接口 IP 地址，并且这个地址必须得宣告进入到 OPSF 协议才可以

[R2]mpls # 全局开启 MPLS

[R2]quit
[R2]mpls ldp # 全局开启 LDP
[R2-mpls-ldp]quit

[R2-GigabitEthernet0/0/0]mpls # 进入接口开启 MPLS 和 LDP功能
[R2-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp
[R2-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R2]route recursive-lookup tunnel

[R3]mpls lsr-id 10.10.3.3 # 该 lsr-id 不是随便写的，必须是一个真是稳定的接口 IP 地址，并且这个地址必须得宣告进入到 OPSF 协议才可以

[R3]mpls # 全局开启 MPLS

[R3]quit
[R3]mpls ldp # 全局开启 LDP
[R3]mpls-ldp]quit

[R3-GigabitEthernet0/0/0]mpls # 进入接口开启 MPLS 和 LDP功能
[R3-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp
[R3-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R3-GigabitEthernet0/0/1]mpls # 进入接口开启 MPLS 和 LDP功能
[R3-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp
[R3-GigabitEthernet0/0/1]quit

[R4]mpls lsr-id 10.10.4.4 # 该 lsr-id 不是随便写的，必须是一个真是稳定的接口 IP 地址，并且这个地址必须得宣告进入到 OPSF 协议才可以

[R4]mpls # 全局开启 MPLS

[R4]quit
[R4]mpls ldp # 全局开启 LDP
[R4]mpls-ldp]quit

[R4-GigabitEthernet0/0/0]mpls # 进入接口开启 MPLS 和 LDP功能
[R4-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp
[R4-GigabitEthernet0/0/0]quit

[R4-GigabitEthernet0/0/1]mpls # 进入接口开启 MPLS 和 LDP功能
[R4-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp
[R4-GigabitEthernet0/0/1]quit

[R5]mpls lsr-id 10.10.5.5 # 该 lsr-id 不是随便写的，必须是一个真是稳定的接口 IP 地址，并且这个地址必须得宣告进入到 OPSF 协议才可以

[R5]mpls # 全局开启 MPLS

[R5]quit
[R5]mpls ldp # 全局开启 LDP
[R5-mpls-ldp]quit

[R5-GigabitEthernet0/0/0]mpls # 进入接口开启 MPLS 和 LDP功能
[R5-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp
[R5-GigabitEthernet0/0/0]quit
[R5]route recursive-lookup tunnel R2/R5 必须配置的命令

查看 LSR 设备上的核心“ 标签转发表”

<R3>display mpls lsp
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------
FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
10.10.2.2/32 NULL/3 -/GE0/0/1
10.10.2.2/32 1024/3 -/GE0/0/1
10.10.3.3/32 3/NULL -/-
10.10.4.4/32 NULL/3 -/GE0/0/0
10.10.4.4/32 1025/3 -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 NULL/1026 -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 1026/1026 -/GE0/0/0

分析数据转发： R1 ---> R6

1、R1 是一个传统的 IP 路由器，所以转发数据包，依靠的是 IP 路由表，所以：

<R1>display ip routing-table 10.10.6.6
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

10.10.6.6/32 EBGP 255 0 D 192.168.12.2 GigabitEthernet0/0/0

<R1>display ip routing-table 10.10.6.6 verbose
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1

Destination: 10.10.6.6/32
Protocol: EBGP Process ID: 0
Preference: 255 Cost: 0
NextHop: 192.168.12.2 Neighbour: 192.168.12.2
State: Active Adv Age: 00h40m44s
Tag: 0 Priority: low
Label: NULL QoSInfo: 0x0
IndirectID: 0x1
RelayNextHop: 0.0.0.0 Interface: GigabitEthernet0/0/0
TunnelID: 0x0 Flags: D

在上述显示的信息中，因为该路由条目的 tunnel ID 为 0x0,所以，数据包直接在结构 gi0/0/0 转发出去，不使用任何的标签

【 rib = routing information base ，路由信息表，就是平时的路由表】

在设备上查看命令是：display ip routing-table

【 FIB = forwarding information base ：转发信息表】

在设备上查看命令是：display fib

FIB 表的内容，其实就是 FIB 中的每个路由条目的“ 镜像 ”，但是解决了 RIB中的递归查询，更快了。

FIB 技术还产生了另外一个表，叫做FIB 邻接表，其内容是 ARP镜像，包含了从某个指定端口转发数据时，所使用的" 完整的MAC 地址头部 " 信息，所以通过 FIB 技术转发数据，就不需要额外的进行 ARP 请求了，所以通过 FIB 转发数据，比 RIB ,又快了

2、R2 在接口 gi0/0/1 上接收到一个数据包：

首先需要判断该数据包，到底是 IP 数据包，还是标签数据包；

原则：查看该数据包的 2 层头部中的 type 字段；

type 为 0x0800,表示后面的数据包是 IP 数据包

type 为 0x8847 ，表示后面的数据包标签数据包

基于数据包的类型，查看不同的 ” 核心转发表 “

如果是 IP 数据包，则查看 FIB 表（ display fib ）

如果是标签数据包，则查看标签转发表（ display mpls lsp ）

此时 R2 收到的是 R1 发送过来的 IP 数据包，所以，结果如下：

<R2>display fib 10.10.6.6
Route Entry Count: 1
Destination/Mask Nexthop Flag TimeStamp Interface TunnelID
10.10.6.6/32 192.168.23.3 DGHU t[1663] GE0/0/0 0xf
<R2>

以上的显示信息中，必须关注： tunnel ID 字段

如果是 0 ，则从改条码关联的接口中发送出去，比如此处的： interface= ge0/0/0；

如果不是 0 ，则需要继续查看该设备上的 MPLS 标签转发表中的条目：

每个条目，都是一个标签转发路径，也称之为“ 标签隧道 ”

每个“ 标签隧道 ” ，都对应着一个“ 隧道 ID ”，但是这个名字在 MPLS 标签转发表中，称之为 “ Token ”,我们需要找到的就是那个“ Tunnel ID ” 和“ Token ”字段的取值，相同的“ 标签转发条目 ”

<R2>display mpls lsp verbose
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------

No : 6
VrfIndex :
Fec : 10.10.5.5/32
Nexthop : 192.168.23.3
In-Label : NULL
Out-Label : 1029 # 数据包出去的时候，需要携带着的标签
In-Interface : ----------
Out-Interface : GigabitEthernet0/0/0 # 数据包的出接口时 gi0/0/0
LspIndex : 6149
Token : 0xf # 该字段要和 FIB 中的 Tunnel ID ,相同
FrrToken : 0x0
LsrType : Ingress # 当前值这个 LSR 的类型是“ 入向 LSR ” ，即 IP 数据包通过该设备，正式进入到 MPLS 标签转发网路
Outgoing token : 0x0
Label Operation : PUSH # 标签的操作，称之为“ 压入，即讲一个 IP 数据包，标成一个标签数据包
Mpls-Mtu : 1500
TimeStamp : 6084sec
Bfd-State : ---
BGPKey : ------

所以。此时从 gi0/0/0 转发出去的数据包应该是这个样子的：

2层头部：（源 MAC ----目标 MAC --type ：0x8847）

MPLS 头部： 1029， 0 ， 1 254

IP 头部： 10.10.1.1-----》 10.10.6.6

3、 R3 在 g0/0/1 接口上收到以上的数据包，通过分析其中的type 字段，判断该数据包为标签数据包，所以，R3 查看自己的MPLS 标签转发表，命令如下：

  [R3]display mpls lsp
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------
FEC In/Out Label         In/Out IF Vrf Name
10.10.2.2/32 NULL/3           -/GE0/0/1
10.10.2.2/32 1027/3           -/GE0/0/1
10.10.3.3/32 3/NULL           -/-
10.10.4.4/32 NULL/3          -/GE0/0/0
10.10.4.4/32 1028/3           -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 NULL/1026           -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 1029/1026           -/GE0/0/0

通过以上的信息可知：

进来的数据包的标签，去匹配表中的条目“ 如标签 ”= 1029，对应这个“ 出标签 ” 的动作是 1026，这个对标签的处理动作，称之为“ 标签交换 ”--wap

并且，该条目指明了数据包的出接口时 gi0/0/0

所以，此时从gi0/0/0 转发出去的数据包，因该是这样子的

MPLS 头部： 1026， 0 ， 1 253

IP 头部： 10.10.1.1-----》 10.10.6.6

4、R4在 gi0/0/0接口上收到以上的数据包，同分析其中的type 字段，判断该数据包为标签数据包，所以，R4在查看自己的 MPLS 标签转发表，命令如下：

<R4>display mpls lsp
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------
FEC In/Out Label          In/Out IF Vrf Name
10.10.4.4/32 3/NULL          -/-
10.10.2.2/32 NULL/1027           -/GE0/0/1
10.10.2.2/32 1028/1027           -/GE0/0/1
10.10.3.3/32 NULL/3          -/GE0/0/1
10.10.3.3/32 1029/3          -/GE0/0/1
10.10.5.5/32 NULL/3           -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 1026/3          -/GE0/0/0

通过以上信息可知：

进来的数据包的标签，去匹配表中的条目“ 入标签 ” 1026，对应的“ 出标签 ” 的动作是 3，这个标签的处理动作，称之为“ 标签交换 ”--wap ，并且

该条指明了数据包的出接口时= gi0/0/0.但是，此时的标签“ 3 ”是一个特殊的“ 系统保留标签 ”改标签表示不仅仅是“ 数值3 ”，它有一定的系统含义：将刚才的标签弹掉。

即将“ 收到的数据包所携带的标签中的最顶层的标签----1026 ” 弹掉【该场景下，数据包没有跟多的标签，所以顶层的标签就是此时的 1026】

所以此时从g0/0/0 转发出去的数据包，应该是 “ 一个 IP 数据包 ”：

2 层头部：（源 MAC---目标 MAC-type :0x8847）

IP 层头部： 10.10.1.1 -----> 10.10.6.6

5、 R5 在接收到一个 IP 数据包以后，就直接查看自己的 FIB 表

<R5>display fib 10.10.6.6
Route Entry Count: 1
Destination/Mask Nexthop Flag TimeStamp Interface TunnelID
10.10.6.6/32 192.168.56.6 DGHU t[1645] GE0/0/0 0x0

通过以上信息可知：数据包从 gi0/0/0 出去，发送给下一跳的 IP 地址 192.168.56.6，因为

Tunnel ID 是0x0,所以：该数据包是不用标签的。

6、接收到了目标 IP 地址为自己的数据包，然后开始返回一个数据包给 10.10.1.1 。

<R6>display ip routing-table 10.10.1.1
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

10.10.1.1/32 EBGP 255 0 D 192.168.56.5 GigabitEthernet
0/0/1

<R6>

<R5>display fib 10.10.1.1
Route Entry Count: 1
Destination/Mask Nexthop Flag TimeStamp Interface TunnelID
10.10.1.1/32 192.168.45.4 DGHU t[9801] GE0/0/1 0x9

<R5>display mpls lsp verbose
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------
No : 1
VrfIndex :
Fec : 10.10.2.2/32
Nexthop : 192.168.45.4
In-Label : NULL
Out-Label : 1028
In-Interface : ----------
Out-Interface : GigabitEthernet0/0/1
LspIndex : 6144
Token : 0x9
FrrToken : 0x0
LsrType : Ingress
Outgoing token : 0x0
Label Operation : PUSH
Mpls-Mtu : 1500
TimeStamp : 1367sec
Bfd-State : ---
BGPKey : ------

<R4>display mpls lsp
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------
FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
10.10.4.4/32 3/NULL -/-
10.10.2.2/32 NULL/1027 -/GE0/0/1
10.10.2.2/32 1028/1027 -/GE0/0/1
10.10.3.3/32 NULL/3 -/GE0/0/1
10.10.3.3/32 1029/3 -/GE0/0/1
10.10.5.5/32 NULL/3 -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 1026/3 -/GE0/0/0

<R3>display mpls lsp
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------
FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
10.10.2.2/32 NULL/3 -/GE0/0/1
10.10.2.2/32 1027/3 -/GE0/0/1
10.10.3.3/32 3/NULL -/-
10.10.4.4/32 NULL/3 -/GE0/0/0
10.10.4.4/32 1028/3 -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 NULL/1026 -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 1029/1026 -/GE0/0/0

<R2>display mpls lsp
-------------------------------------------------------------------------------
LSP Information: LDP LSP
-------------------------------------------------------------------------------
FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
10.10.3.3/32 NULL/3 -/GE0/0/0
10.10.3.3/32 1027/3 -/GE0/0/0
10.10.4.4/32 NULL/1028 -/GE0/0/0
10.10.4.4/32 1030/1028 -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 NULL/1029 -/GE0/0/0
10.10.5.5/32 1031/1029 -/GE0/0/0
10.10.2.2/32 3/NULL -/-
<R2>

Route Entry Count: 1
Destination/Mask Nexthop Flag TimeStamp Interface TunnelID
10.10.1.1/32 192.168.12.1 DGHU t[9313] GE0/0/1 0x0

<R2>display ip routing-table 10.10.1.1 verbose
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1

Destination: 10.10.1.1/32
Protocol: EBGP Process ID: 0
Preference: 255 Cost: 0
NextHop: 192.168.12.1 Neighbour: 192.168.12.1
State: Active Adv Age: 00h36m57s
Tag: 0 Priority: low
Label: NULL QoSInfo: 0x0
IndirectID: 0x7
RelayNextHop: 0.0.0.0 Interface: GigabitEthernet0/0/1
TunnelID: 0x0 Flags: D
<R2>

<R2>display ip routing-table 10.10.1.1
Route Flags: R - relay, D - download to fib
------------------------------------------------------------------------------
Routing Table : Public
Summary Count : 1
Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

10.10.1.1/32 EBGP 255 0 D 192.168.12.1 GigabitEthernet
0/0/1文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-494395.html

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