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GMPLS中的標(biāo)記分配協(xié)議研究

云知道


摘 要:文章首先具體分析了傳統(tǒng)標(biāo)記分配協(xié)議（LDP）的主要結(jié)構(gòu)及不同層次信息的封裝格式與相互關(guān)系，隨后總結(jié)了約束路由的標(biāo)記分配協(xié)議（CR-LDP）對LDP的主要擴(kuò)展，舉例說明了通用多協(xié)議標(biāo)記交換（GMPLS）對CR-LDP的增強(qiáng)，提出了對GMPLS的擴(kuò)展CR-LDP的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì).
標(biāo)記分配協(xié)議(LDP)是通用多協(xié)議標(biāo)記交換（GMPLS）的重要的信令協(xié)議之一.本文主要對LDP及其發(fā)展和演變情況進(jìn)行分析、研究，并對具有共性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行歸納、設(shè)計(jì).
1傳統(tǒng)的LDP
傳統(tǒng)的LDP是在MPLS網(wǎng)絡(luò)中定義的，是專門用于標(biāo)記交換路由器（LSR）之間交換“標(biāo)記/轉(zhuǎn)發(fā)等價類（FEC）”綁定信息以便建立和維護(hù)標(biāo)記交換路徑（LSP）的控制信令.LDP是通過將網(wǎng)絡(luò)層的選路信息直接映射到數(shù)據(jù)鏈路層交換路徑，從而建立LSP的一系列過程和消息.使用LDP進(jìn)行標(biāo)記/FEC綁定信息交換的兩個LSR稱為“LDP對等體”.當(dāng)LDP對等體間存在綁定信息的交換時，我們稱在兩個LDP對等體間存在“LDP會話”. 1.1LDP的消息類型
LDP定義了4類消息：
(1) 發(fā)現(xiàn)消息（Discovery Message）：使用UDP報(bào)文向物理連接的節(jié)點(diǎn)周期廣播或向非直接相連的節(jié)點(diǎn)定期發(fā)送，以公布LSR的存在、發(fā)現(xiàn)近鄰和檢測鏈路的可靠性.
(2) 會話消息（Session Message）：使用TCP傳輸，通過在近鄰間建立一條TCP鏈路，實(shí)現(xiàn)近鄰會話建立，并維護(hù)和關(guān)閉近鄰之間的會話.
(3) 公告消息（Advertise Message）：使用TCP傳輸，用于標(biāo)記捆綁，包括請求標(biāo)記、發(fā)布標(biāo)記、回收標(biāo)記、釋放標(biāo)記、環(huán)路檢測和標(biāo)記詢問.
(4) 通知消息（Notification Message）:使用TCP傳輸，用于報(bào)告鏈路狀態(tài)和事件的發(fā)生.LSR使用LDP發(fā)現(xiàn)機(jī)制發(fā)現(xiàn)潛在的LDP對等節(jié)點(diǎn)，針對鏈路層直接相連和鏈路層非直接相連的兩種鄰接節(jié)點(diǎn)，使用兩種不同的發(fā)現(xiàn)機(jī)制：基本發(fā)現(xiàn)機(jī)制和擴(kuò)展的發(fā)現(xiàn)機(jī)制.
1.2LDP的建立過程
(1) 會話的建立過程
該過程分為兩步： TCP連接的建立過程和會話的初始化過程.通過LDP Hello消息的交互，兩個LSR（即LDP對等體）即可建立LDP會話，以便傳輸標(biāo)記/FEC綁定信息.當(dāng)一個LSR使用LDP廣播多個標(biāo)記空間給另一個LSR時，它為每一個標(biāo)記空間建立一個會話過程.LDP使用TCP提供可靠的傳輸服務(wù)，當(dāng)兩個LSR之間存在多個LDP會話時，每個LDP會話對應(yīng)一個TCP連接.
(2) LDP會話的維護(hù)
LDP通過定期接收LDP協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）來維護(hù)會話的完整性.
(3) 標(biāo)記分配過程
LDP支持兩種類型的標(biāo)記控制方式，即獨(dú)立控制方式和順序控制方式.在獨(dú)立控制方式下，LSR可以在任何時候向?qū)Φ裙?jié)點(diǎn)發(fā)送標(biāo)記映射消息.在順序控制方式下，LSR只有當(dāng)其為出口LSR，或者已接收到下游有關(guān)標(biāo)記/指定FEC的綁定信息后，才可以向上游分發(fā)自己的標(biāo)記綁定信息. 在獨(dú)立和順序標(biāo)記分配控制方式中，標(biāo)記能夠按照自由和保守方式來保留.自由方式的主要優(yōu)點(diǎn)是對路由的改變反映非常迅速，其不足之處在于不需要的標(biāo)記也被分配和保留.保守方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于只有用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的標(biāo)記才被分配和維護(hù)，其主要缺點(diǎn)在于當(dāng)路由改變時，分組轉(zhuǎn)發(fā)以前必須獲得下一跳的標(biāo)記.
1.3LDP消息的格式
LDP對等體之間的LDP消息交換，是通過在LDP會話的TCP連接上發(fā)送LDP PDU完成的.每個LDP PDU可以攜帶一個或多個LDP消息，而且其多個LDP消息的內(nèi)容可以互不相關(guān).
LDP PDU由LDP頭（header）和一個/多個LDP消息構(gòu)成.LDP頭的格式見表1.
LDP采用TLV (TypeLengthValue)方案來對消息中攜帶的信息進(jìn)行封裝.每個LDP TLV可分為4字節(jié)的公共TLV頭單元和可變長度值域單元.TLV格式見表2.
所有的LDP消息都由4字節(jié)的消息頭和相應(yīng)的強(qiáng)制性參數(shù)和可選參數(shù)組成，所有的參數(shù)都采用TLV編碼格式，LDP消息格式如表3所示.

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