在HCIE-Routing&Switching學(xué)習(xí)中，我們經(jīng)常會遇到有關(guān)MPLS LDP的知識點，MPLS建立外層隧道的方式有很多，一般我們使用LDP的方式，今天讓我們討論一下在LDP方式下當(dāng)發(fā)生路徑切換時如何減少被丟棄流量的產(chǎn)生。

 

通過LDP方式構(gòu)建外層隧道的MPLS網(wǎng)絡(luò)中，可能會因為某個節(jié)點或者鏈路出現(xiàn)故障，LSP隧道重新建立發(fā)生了路徑切換，從而產(chǎn)生丟包，這種情況是控制平面+轉(zhuǎn)發(fā)平面都出現(xiàn)了問題。還有一種情況是控制層面故障了，但是轉(zhuǎn)發(fā)層面是沒問題的。今天讓我們一下來看一下，在不同場景下，如何減少被丟棄流量的產(chǎn)生，主要通過如下兩種方式：

 

1、故障檢測：加快故障檢測速度，保證故障時候能夠盡快使用故障保護技術(shù)。

 

2、流量保護技術(shù)：

即控制平面+轉(zhuǎn)發(fā)平面出現(xiàn)問題；

控制平面出問題，轉(zhuǎn)發(fā)平面沒問題。

 

接下來我們先來講講LDP中的故障檢測技術(shù)，以如下拓撲為例：

 

前提條件：該環(huán)境中底層已經(jīng)全部部署IGP，并將互聯(lián)接口全部宣告進IGP。

 

正常情況下，R1訪問R4走如下路徑：R1->R2->R3（主LSP），當(dāng)主LSP出現(xiàn)問題時會切換到備LSP：R1->R4->R2->R3

 

如果R1---R2的鏈路掉了，LDP需要多久才能知道我跟鄰居失效了？有計時器對不對，LDP的Hello包5s一次，15s沒收到認(rèn)為鄰居失效。當(dāng)然在上圖的場景，接口掉線，設(shè)備會立即知曉，物理層會告訴LDP；但是如果R1--R2中有二層設(shè)備，這個時候R1、R2感知到LDP鄰居關(guān)系出現(xiàn)問題均需要15s的時間，這會極大影響業(yè)務(wù)的正常運行。

 

有什么辦法可以解決該問題，加速路徑切換呢？我們可以使用BFD聯(lián)動LDP，實現(xiàn)快速感知LDP鄰居故障，從而將主LSP切換到備LSP，縮短業(yè)務(wù)故障時間。

 

R1的配置命令：

FEC-list   R1toR3  //創(chuàng)建一個FEC列表

FEC-node 3.3.3.3   //Fec為3.3.3.3

Mpls//進入Mpls視圖

Mpls bfd-trigger fec-list R1toR3 //指定檢測R1--R3的路徑

Mpls bfd enable //使能BFD檢測mpls

Mpls bfd min-tx-interval 150 min-rx-interval 150 

//指定每個包的發(fā)送時間，單位為毫秒ms

 

R3的配置命令：

BFD

Mpls-passive//在R3上配置被動使能BFD for LSP能力

 

在R1、R3上完成以上配置之后，R1會通過BFD協(xié)議定期檢測前往R3（3.3.3.3）的連通性，如果R1前往R3的中間鏈路出現(xiàn)問題，則無需等待15s的定時器，BFD模塊會直接通知LDP模塊進行重新收斂。

 

現(xiàn)在通過部署B(yǎng)FD，LDP能夠?qū)崿F(xiàn)快速收斂，但該收斂需要多久完成呢？讓我們繼續(xù)分析。

 

 

還是這個場景，R1---R2鏈路出現(xiàn)問題，R1與R2之間的鏈路出現(xiàn)故障，LDP在感知到故障之后，重新計算IGP路由、LSP，但此時若存在流量經(jīng)由R1前往R3，由于IGP、LDP收斂還未完成，R1無法對流量執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)操作，流量將會被丟棄。

是否存在某種方式無需重新進行IGP收斂？

我們可以使用IP FRR技術(shù)。

 

R1的配置：

router-policy  XXX //創(chuàng)建一個策略

Apply backup-interface XXX//設(shè)備備份出接口

Apply backup-nexthop XXX//設(shè)置備份下一跳

 

Ip frr router-policy XXX//使能IP FRR功能

 

R1與R2之間的鏈路出現(xiàn)問題，備份路由將會直接生效，IP FRR跳過了IGP收斂過程。IGP路由切換之后，，LDP也需要建立鄰居發(fā)布標(biāo)簽了。此時LDP等IGP收斂完畢后，開始重新建立鄰居，發(fā)布標(biāo)簽，那如果在LDP分配標(biāo)簽的這個時候來了流量，是不是又會丟包？為了解決這個問題，有一種技術(shù)叫LDP FRR，依舊使用之前的Topo為例，當(dāng)主LSP出現(xiàn)問題的時候，備LSP立即生效用于指導(dǎo)報文轉(zhuǎn)發(fā)。這就是LDP FRR的作用，一起來看看配置：

 

 

手工模式（Manual LDP FRR）

直接在R1主LSP的接口下，也就是G0/0/1口下，

配置：

mpls ldp frr nexthop 4.4.4.4//配置備份LSP的下一跳

自動模式

在底層IGP中，直接配置

loop-free-alternate //開啟自動模式的LDP FRR

在mpls視圖下

Lsp trigger all //為所有路由分配標(biāo)簽（保證每個FEC都可以有備份）

 

配置完IP FRR、LDP FRR之后，當(dāng)發(fā)生鏈路故障時流量可以快速從主LSP切換到備LSP，接下來再分析…..

 

接下來再分析一個細節(jié)問題，如果現(xiàn)在流量已經(jīng)快速切換到了備LSP，此時，主LSP恢復(fù)正常了，會出現(xiàn)什么樣的情況？

 

1、流量通過備LSP走。

 

2、主LSP鏈路故障消失恢復(fù)，流量按照備LSP轉(zhuǎn)發(fā)，此時IGP、LDP會再次進行重新計算，此時我們的LDP FRR和IP FRR會生效嗎？不會的，因為我們設(shè)置的是當(dāng)主LSP故障，切換到備LSP。這樣的過程我們稱回切故障，流量重新切換回主LSP的過程我們成為回切，那么在回切過程中會產(chǎn)生什么問題呢：由于IGP的收斂速度快于LDP的速度，因此當(dāng)IGP收斂完畢后，R1去往R3的下一跳已經(jīng)切換到了主LSP，可是，標(biāo)簽還沒分發(fā)完，此時訪問就會造成丟包現(xiàn)象，所以我們設(shè)定了一個定時器：Hold-down-timer，該定時器指定了接口不建立OSPF鄰居而等待LDP會話建立的時間間隔，在接口Up之后等待一段時間，在該時間內(nèi)LDP鄰居先完成了建立。

 

這個是回切故障需要注意的一個點。

 

3、再來一種情況，主LSP的鏈路正常，LDP故障了，那么此時我們可以設(shè)置一個定時器---Hold-max-cost（用來配置OSPF在本地設(shè)備的LSA中保持通告最大開銷值的時間），當(dāng)主LSP的LDP出現(xiàn)故障，但是IGP運行正常，此時R1的下一跳肯定還是R2，不是R4，可是R1--R2的LDP出現(xiàn)了問題，此時流量過來，就無法走MPLS轉(zhuǎn)發(fā)了，那么我們用這個定時器，當(dāng)LDP會話出現(xiàn)問題時，把R1---R2的cost改到最大持續(xù)一段時間，那么R1此時的下一跳就是R4了，走備份LSP即可，等LDP會話恢復(fù)，Cost值不再維持最大開銷，則又可以通過主LSP轉(zhuǎn)發(fā)了。

 

現(xiàn)在來看下這兩個命令：

 

ospf timer ldp-sync hold-down 8 //Hold-down-timer為8s

ospf timer ldp-sync hold-max-cost 9 //cost改為9

 

現(xiàn)在看最后一種情況，在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備協(xié)議重啟或主備倒換時，設(shè)備會刪除轉(zhuǎn)發(fā)平面上的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表項，導(dǎo)致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)中斷。也就是我們開頭說的，控制平面某個節(jié)點出現(xiàn)問題，但是轉(zhuǎn)發(fā)平面沒問題。比如設(shè)備重啟了，我們希望設(shè)備在重啟的過程中流量依然能夠正常轉(zhuǎn)發(fā)，那么就得用到LDP GR技術(shù)。我們來分析一下LDP GR是怎么保證設(shè)備重啟或主備倒換時候，做到保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)不中斷的。還是以一開始的拓撲作為例子。

 

假如我們要保證R2設(shè)備重啟，流量不中斷，那么我們定義R2為GR Restarter，R1作為GR Helper。

 

1、R1---R2之間先建立LDP會話然后協(xié)商GR能力

2、R1時重啟，立即啟動一個計時器--MPLS轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)定時器，在這個定時器存在的時間內(nèi)，R1保留原有的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表項，并且發(fā)送LDP Init消息給R2，R2收到后，嘗試和R1建立LDP發(fā)現(xiàn)失敗，意識到R1在重啟，R2就保留有關(guān)R1的MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表項，這樣就可以保證R1重啟時，轉(zhuǎn)發(fā)不中斷！

3、等R1重啟后，重新和R2建立LDP會話，R2幫助R1恢復(fù)MPLS轉(zhuǎn)發(fā)表項。

 

配置命令：

在MPLS LDP視圖下

執(zhí)行 graceful-restart命令即可

補充：GR的全稱：Graceful-restart（平滑重啟）