一、LDP基本概念

1. 标签分发协议LDP

MPLS数据转发的核心就是标签转发，MPLS依据FEC为数据分配标签。MPLS可以使用LDP、MP-BGP、RSVP为数据包动态分配标签，建立LSP。

LDP协议：为IGP路由、静态路由分配标签
MP-BGP协议：为VPN-V4路由分配标签
RSVP协议：为MPLS-TE的数据包分配标签

Label Distribution Protocol标签分发协议

LDP协议使用UDP和TCP两种承载协议
Hello报文基于UDP，通过组播方式发现邻居、维护邻居
LDP协议会生成一个标签转发表（ILM）
其它报文都是基于TCP之上，端口号为646，用于会话建立和标签通告

2. LDP协议报文

LDP 协议原理可归纳为三个阶段、四种消息。三个阶段分别为邻居发现、会话建立、标签通告；四种消息包含邻居发现消息、会话建立与维护消息、标签分发消息以及错误通告消息。

邻居发现消息：在启用LDP的接口上周期发送Hello消息报文实现邻居探测。
会话建立与维护消息：负责LDP会话的参数协商、连接建立与长期保活，主要包含下列消息。
- Initialization消息
- KeepAlive消息
标签分发消息：承担标签请求、通告、释放及撤销等交互功能，主要包含下列消息。
- Address消息、Address withdraw消息
- Label Request消息、Label Mapping消息、Label release消息
- Label withdraw消息、Label abort Request消息
错误通告消息：依靠Notification报文，向LDP对等体上报会话运行过程中的异常事件与协议告警信息。

2.1 LDP邻居发现阶段

LDP邻居发现阶段采用UDP报文，通过组播机制完成邻居探测。邻居发现阶段的核心目标是协商确定后续LDP TCP会话的主动发起方，协商规则为：传输地址更大的LSR作为主动发起方，主动向对端发起TCP连接请求。

默认情况下，LDP传输地址（Transport Address）取值为LSR的Router ID，接口模式下可以通过命令手动修改传输地址。组网规划中必须保证通信双方的传输地址的三层互通，否则LDP邻居间无法建立TCP会话，后续LDP邻居与会话关系也无法正常建立。与OSPF不同的是，LSR的Router-ID必须存在且可达，必须手工指定Router-ID，无法自动生成。

[Step1] 通过抓取R1上G0/0接口的Hello报文，能够看到相关参数信息。

2.2 LDP会话建立阶段

LDP通过Hello报文完成对等体邻居发现后，根据Hello报文中通告的传输地址建立TCP可靠传输连接。TCP连接建立完成后，两端LSR通过交互Initialization初始化报文，协商LDP会话参数，最终完成LDP会话的建立。

同时必须保证通信双方的LDP传输地址三层路由可达，如果传输地址路由不可达，可以在接口模式下将LDP传输地址修改为直连接口IP地址，以此保障LDP邻居的TCP会话正常建立。

R1(config)#interface gigabitEthernet 0/0
R1(config-if-GigabitEthernet 0/0)#mpls ldp transport-address interface 
R1(config-if-GigabitEthernet 0/0)#exit

2.3 标签通告阶段

LDP会话建立完成后，对等体间进入标签通告阶段，依托TCP可靠连接交互标签绑定信息。首先通过Address Message向邻居通告本端所有直连地址；随后通过Label Mapping Message为FEC分配标签并同步绑定关系；最终动态生成端到端的LSP标签交换路径。会话双方周期性发送Keep Alive Message维持会话连通性。

LSP建立的本质就是完成FEC与标签的绑定，并将该绑定关系通告至相邻LSR，从而在MPLS网络中生成端到端的标签转发路径。

[Step1] 在抓包中解析Address报文，能够清晰看到发送路由器通告的所有直连接口地址。

[Step2] 在抓包中解析Label Mapping报文，能够清晰看到发送路由器通告的本地FEC与标签的映射关系。

3. 基于直连接口建立LDP对等体

上面提到组网规划中必须保证通信双方的传输地址的三层互通，否则LDP邻居间无法建立TCP会话，后续LDP邻居与会话关系也无法正常建立。如果传输地址路由不可达，可以在接口模式下将LDP传输地址修改为直连接口IP地址，以此保障LDP邻居的TCP会话正常建立。其实这种方式适用的场景比较窄，适用于下列几种场景。

3.1 没有环回口或环回口不可达

现有网络中的一些设备没有配置Loopback地址或环回接口没有注入到IGP协议中，导致环回地址不可达。

3.2 点到点直连、仅需本地 LDP 邻居

适用于不需要全网建立LSP，只需要直连邻居间交换标签，不配环回、不配 IGP，接口地址直连互通的场景。

3.3 跨域 / ASBR 间 LDP、环回不通

跨域Option B/C、ASBR之间只通直连接口、环回隔离，不能用环回接口建立LDP会话，只能用互联接口地址。

3.4 只允许直连接口建立LDP

禁止基于环回的LDP会话，限制LDP邻居范围为直连设备，防止非法设备通过环回冒充邻居。

二、直连接口建立LDP对等体案例配置

案例拓扑

案例需求

在R1、R2激活MPLS，基于直连接口建立LDP邻居

[Step1] R1上全局开启MPLS转发功能和LDP标签分发协议，开启互联接口的标签交换能力和LDP协议。

// 全局开启MPLS转发功能
R1(config)#mpls ip
// 全局开启LDP标签分发协议
R1(config)#mpls router ldp
// 指定LDP的Router-ID，使用force强制属性使其立即生效
R1(config-mpls-router)#ldp router-id interface loopback 0 force
R1(config-mpls-router)#exit
R1(config)#interface g0/0
// 接口下开启LDP协议
R1(config-if-GigabitEthernet 0/0)#mpls ip
// 缺省情况下，三层接口只能识别IP数据包，需要开启接口的标签交换功能
R1(config-if-GigabitEthernet 0/0)#label-switching
// 将LDP传输地址修改为直连接口IP地址
R1(config-if-GigabitEthernet 0/0)#mpls ldp transport-address interface 
R1(config-if-GigabitEthernet 0/0)#exit

[Step2] R2上全局开启MPLS转发功能和LDP标签分发协议，开启互联接口的标签交换能力和LDP协议。

R2(config)#mpls ip
R2(config)#mpls router ldp
R2(config-mpls-router)#ldp router-id interface loopback 0 force 
R2(config-mpls-router)#exit
R2(config)#interface g0/0
R2(config-if-GigabitEthernet 0/0)#mpls ip
R2(config-if-GigabitEthernet 0/0)#label-switching 
R2(config-if-GigabitEthernet 0/0)#mpls ldp transport-address interface 
R2(config-if-GigabitEthernet 0/0)#exit

[Step3] 查看R1上LDP的详细信息。