LDP工作过程详解

前面我们已经学习了LDP的基础概念，了解了LDP会话的建立、LDP的标签控制等知识，今天来整体过一遍LDP的一个工作过程，后面我们再通过实验深入学习。

## 一、LDP标签分发
标签分发需要基于基础的路由协议建立LDP会话，激活MPLS和LDP。以下面的拓扑进行说明：所有LSR均采用DU + Independent +Liberal方式，目的网段为R4的192.168.4.0/24。

![拓扑](/media/202504/2025-04-29_153801_2702450.6190283453122898.png)

因为采用DU的标签发布模式，因此R4会为直连路由192.168.4.0/24分配标签，这里以1041表示，并主动通过LDP协议报文将标签映射通告给LDP对等体R2和R3。

![R4通告标签](/media/202504/2025-04-29_153814_9592600.07028967170787359.png)

以R2为例，在其路由表中，192.168.4.0/24路由的下一跳为R4，当它从R4收到关于192.168.4.0/24的标签映射通告时，由于该通告来自下游LDP邻居，因此这将触发它自己为该路由分配标签1021，并将标签映射通告给LDP邻居（如R1）。R3同理。

![Transit LSR标签发布](/media/202504/2025-04-29_153829_7704470.26662309112146243.png)

R1收到LDP邻居R2及R3通告过来的关于192.168.4.0/24路由的标签映射后，将这两个标签都存储起来，但是由于在自己的路由表中，到达192.168.4.0/24的下一跳是R2，因此当前它只会使用R2所通告的标签1021。

![Ingress LSR标签分发](/media/202504/2025-04-29_153845_0293410.11570506755247767.png)

经过上面的几个步骤，从R4向上游通告标签，后R1、R2、R3都知道了去往192.168.4.0/24网段的标签转发路径。

注：当R2发生故障时，OSPF路由将会重新收敛，此时R1的路由表中192.168.4.0/24路由的下一跳将会切换至R3，此时R1将启用R3所通告的、关于192.168.4.0/24的标签。

## 二、LDP标签转发
这个拓扑从R1去往R4的192.168.4.0/24，使用MPLS LDP标签转发。

R1作为Ingress LSR，需要对接收的IP报文执行Push操作压入标签，并进行标签转发。

当R1收到发往192.168.4.1的IP报文时，首先在其**FIB表中查询**该目的IP地址，它发现所匹配的表项的Tunnel ID为非0，因此继续**在NHLFE中查询该Tunnel ID**，然后意识到需要将对该IP报文压入标签并进行标签转发，出接口为GE0/0/0、下一跳为R2、**出站标签为1021**，于是为报文插入标签头部并转发出去。

![标签转发 - Ingress LSR](/media/202504/2025-04-29_153900_4310910.7592045832473879.png)

R2作为Transit LSR，需要对接收的IP报文执行Swap操作交换标签，并进行标签转发。当R2**收到携带1021标签**的标签报文时，**查询ILM，根据ILM对应到NHLFE**中的表项。于是，R2对该标签报文**通过swap操作将标签更换为1041**，并从相应的接口转发出去。

![标签转发 - Transit LSR](/media/202504/2025-04-29_153913_9609170.6597592186593145.png)

R4作为Egress LSR，需要对接收的IP报文执行Pop操作交换标签，并进行IP转发。

![标签转发 - Egress LSR](/media/202504/2025-04-29_153927_0034640.9546457567392679.png)

当R4收到携带1041标签的标签报文时，查询ILM，根据ILM查询到操作为Pop。于是，R4对该标签报文通过Pop操作将最外层标签剥离，此时该报文已经变成了标准IP报文，R4将对该IP报文执行标准的IP转发流程。

在这里需要考虑PHP特性会在倒数第二跳弹出标签的现象。

## 三、工作过程简单总结
- LSR首先通过运行IGP协议（例如OSPF、IS-IS等）来构建路由表、FIB表；
- LDP根据相应的模式，为路由表中的路由前缀（FEC）分配标签；
- LDP根据相应的模式，将自己为路由前缀分配的标签，通过LDP标签映射报文通告给LDP邻居；
- LSR将自己为路由前缀分配的标签，以及LDP邻居为该路由前缀通告的标签存储起来，并与出接口、下一跳地址等信息形成关联（标签转发表项）；
- 当LSR转发到达目的网络的标签报文时，所使用的出站标签总是下游LDP邻居所通告的标签，此处所指的下游邻居，是设备的路由表中到达该目的网络的下一跳设备。

总结：这里就大概过了一遍LDP标签的分发和转发过程，下节通过一些实验来进行模拟。