MPLS LDP GR技术

小乔

思科知识点汇总贴
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(出处: 鸿鹄论坛)


LDP GR技术
1.产生背景
MPLS节点（LSR）由控制平面和转发平面两部分组成：
- 控制平面（Control Plane）：负责利用LDP等信令协议分发标签、建立标签交换路径、建立标签转发表等
- 转发平面（Forwarding Plane）：依据标签转发表对收到的分组进行转发
在MPLS网络中，LSR的信令协议或控制平面异常时，LSR会删除转发平面上的标签转发表项，导致数据转发中断。事实上，如果转发平面能够正常工作，利用控制平面和转发平面分离的特点，能够实现信令协议或控制平面的异常不会影响数据传输，提高网络的可靠性。
LDP GR正是基于这种思想的一种高可靠性机制。LDPGR在信令协议或控制平面出现异常时，保留标签转发表项，LSR依然根据该表项转发分组，从而保证数据传输不会中断。同时，信令协议或控制平面恢复（为简单起见，以下简称为协议重启）后，LSR在邻居的协助下恢复到重启之前的状态。
导致信令协议或控制平面异常的情况主要有：
- 在指定时间内未收到LDP对等体的Hello或Keepalive消息
- 承载LDP会话的TCP连接中断
- 手工重启LDP协议
- 主控板异常导致主备倒换
- 主控板版本升级时手工执行主备倒换
2.概念介绍
①GR Restarter：GR重启路由器，指由管理员手工或设备故障触发而重启协议的设备，它必须具备GR能力。
②GR Helper：GR Restarter的邻居，与重启的GR Restarter保持邻居关系，并协助其尽快恢复重启前的转发状态，它也必须具备GR能力。设备的角色由该设备在LDP GR过程中的作用决定。在某些情况下，GR Restarter与GR Helper的角色可以互换。
3.LDP GR的工作机制
LDP GR机制的核心在于：当某LSR（GR Restarter）进行协议重启时，该LSR和它的LDP对等体（GR Helper）在一定时间内保持从对端获取的标签转发表项。在协议重启完毕后，LDP对等体协助其在尽量短的时间内恢复重启前的标签映射信息。在协议重启过程中分组转发路径没有任何改变，整个系统可以不间断地转发数据。
①LDP扩展
LSR通过在发送的LDP初始化消息（Initialization）中携带FT会话TLV，并将网络学习标记位（L）置为1，标识其是否具有LDP GR能力。


FT(Fault Tolerance,容错)会话TLV的格式如图所示，其类型值为0x0503。与LDP GR相关的主要字段含义为：
a)L：网络学习标记位。取值为1，表示LSR协议重启后，从LDP对等体重新学习标签转发状态。
b)FT Reconnect Timeout：FT重连时间。FT会话TLV的发送者期望接收者在检测到LDP对等体失效后等待LDP会话重建的时间。
c)Recovery Time：LDP恢复时间。LDP会话重建后，FT会话TLV的发送者期待接收者在LDP恢复时间内协助其完成标签转发表项的更新。
②定时器
a)MPLS转发状态保持定时器：GR Restarter协议重启时，保留转发表项的时间。GR Restarter协议重启时，将转发表项置为Stale状态，并启动该定时器。该定时器超时后，删除状态仍旧为Stale的转发表项。
b)重连定时器：GR Helper等待LDP会话重建的时间。GR Helper发现与GR Restarter之间的LDP会话down后，保留LDP会话上建立的FEC－标签映射，将其置为Stale状态，并启动LDP重连定时器。如果该定时器超时时仍没有重新建立LDP会话，则删除状态为Stale的FEC－标签映射及对应的标签转发表项。GR Helper接收到FT会话TLV后，将该TLV中携带的Reconnect Timeout与本地设置的邻居存活时间进行比较，选择其中的最小者作为重连定时器的值。
c)LDP恢复定时器：LDP会话重建后，GR Helper协助GRRestarter更新标签转发表项的时间。LDP会话重建后，启动该定时器。该定时器超时后，删除状态仍旧为Stale的FEC－标签映射及对应的标签转发表项。LDP恢复定时器的值为GR Restarter发送的FT会话TLV中携带的RecoveryTime与GR Helper上设置的Recovery Time的最小值。
③LDP GR工作过程


如上图所示，LDP GR的工作过程为：
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。

q466265670

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IT小白888

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scogh589

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scogh589

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star78152

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matt6116

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