Giao thức phân phối nhãn LDP được định nghĩa trong RFC 3036.
Chúng ta đều biết MPLS không thực hiện quyết định chuyển gói tin đối với mỗi gói tin IP datagram lớp 3. Thay vào đó, các quyết định chuyển gói tin được thực hiện đối với một lớp các gói tin IP datagram lớp 3. Một nhãn chiều dài cố định được đàm phán dọc theo đường chuyển mạch nhãn từ đầu vào đến đầu ra.
LDP là một tập các thủ tục và bản tin được các LSRs sử dụng để thiết lập các đường chuyển mạch nhãn trong mạng bằng cách ánh xạ trực tiếp thông tin định tuyến lớp mạng với các đường chuyển mạch nhãn lớp liên kết dữ liệu.
28
Hình 1.3.6: Quá trình trao đổi bản tin LDP.
LSRs đồng cấp.
Các LSRs sử dụng LDP để trao đổi thông tin ánh xạ Label/FEC được gọi là các LSRs đồng cấp. Chúng trao đổi thông tin thông qua việc thiết lập một phiên làm việc được biết đến là phiên làm việc LDP. Một phiên làm việc cho phép các LSRs đồng cấp biết được các ánh xạ nhãn của nhau. Tức là phiên LDP có tính hai chiều.
Trao đổi bản tin LDP.
Có bốn nhóm bản tin LDP :
Nhóm bản tin “Discovery”: Được sử dụng để thông báo và duy trì sự xuất hiện của một LSR trong một mạng.
Nhóm bản tin “Session”: Được sử dụng để thiết lập, duy trì và xóa một phiên làm việc giữa các LSRs đồng cấp.
Nhóm bản tin “Advertisement”: Được sử dụng để tạo, thay đổi và xoá các ánh xạ nhãn cho các FECs.
Nhóm bản tin “Notification”: Được sử dụng để cung cấp các thông tin trạng thái, lỗi.
Các bản tin “Discovery” cung cấp cơ chế trong đó các LSRs thông báo về sự có mặt của chúng bằng cách gửi đi một bản tin “Hello” định kỳ tới tất cả các LSRs khác trong mạng thông qua một cổng UDP. Khi một LSR muốn thiết lập một phiên LDP với một LSR khác, nó sử dụng thủ tục khởi tạo LDP thông qua TCP. Sau khi
29
thủ tục khởi tạo thành công, hai LSRs là đồng cấp và có thể trao đổi các bản tin
“Advertisement”.
Thủ tục “Phát hiện LDP”.
Thủ tục “Phát hiện LDP” là một cơ chế cho phép các LSRs phát hiện ra nhau. Có hai cơ chế được sử dụng:
Cơ chế phát hiện cơ bản (Basic Discovery): Sử dụng để phát hiện các LSRs lân cận được kết nối trực tiếp với nhau ở mức đường. Định kỳ một LSR gửi các bản tin Hello LDP thông qua cổng UDP ra các giao diện của nó tới các LSRs trong mạng con của nhóm multicast. Việc nhận bản tin này trên một giao diện sẽ xác nhận một LSR lân cận ở mức đường.
Cơ chế phát hiện mở rộng (Extented Discovery): Được sử dụng trong trường hợp các LSRs không kết nối trực tiếp với nhau. Định kỳ LSR phải gửi một bản tin “Hello” được gọi là “Targeted Hello” tới một địa chỉ xác định (địa chỉ đích). Địa chỉ đích này được phát hiện bằng các giao thức định tuyến thông thường. Việc nhận một bản tin “Targeted Hello” xác nhận một LSR đồng cấp ở mức mạng.
Thủ tục thiết lập và duy trì phiên LDP.
Thiết lập phiên LDP:
Tiếp sau sự trao đổi các bản tin “Hello” là việc thiết lập một phiên LDP. Quá trình thiết lập một phiên LDP gồm 2 bước:
Bước 1: Thiết lập kết nối truyền tải.
Quá trình thiết lập kết nối truyền tải giữa LSR1 và LSR2 trên quan điểm của LSR1 như sau:
Nếu LSR1 chưa có một phiên làm việc với LSR2, nó sẽ cố gắng mở một phiên kết nối TCP cho một phiên làm việc mới với LSR2.
LSR1 xác định xem nó đóng vai trò chủ động hay bị động trong việc thiết lập phiên LDP bằng cách so sánh địa chỉ truyền tải kết nối TCP của LSR1 và LSR2. Nếu địa chỉ truyền tải của LSR1 lớn hơn địa chỉ truyền tải của LSR2 thì nó đóng vai trò chủ động ngược lại nó đóng vai trò bị động.
30
Nếu LSR1 là chủ động, nó cố gắng thiết lập một kết nối TCP LDP bằng cách kết nối tới cổng LDP đã biết tại địa chỉ truyền tải của LSR2. Nếu LSR1 là bị động, nó sẽ đợi LSR2 thiết lập một kết nối TCP LDP tới địa chỉ cổng LDP của nó.
Bước 2: Khởi tạo phiên.
Sau khi LSR1 và LSR2 thiết lập một kết nối truyền tải, chúng đàm phán về các tham số của phiên thông qua việc trao đổi các bản tin khởi tạo LDP. Các tham số được đàm phán bao gồm phiên bản LDP, phương thức phân phối nhãn, giá trị của bộ đếm thời gian, dải VPI/VCI cho nhãn ATM, dải DLCI cho nhãn Frame Relay,...
Sau khi đàm phán thành công, quá trình phối nhãn sẽ diễn ra.
Duy trì phiên LDP :
Giao thức phân phối nhãn LDP có các cơ chế cho việc giám sát tính toàn vẹn của phiên LDP. Nó sử dụng việc thu định kỳ các đơn vị dữ liệu giao thức PDUs LDP trên kết nối truyền tải phiên để giám sát tính toàn vẹn của phiên. Một LSR duy trì một bộ định thời KeepAlive cho mỗi một phiên đồng cấp mà nó khởi tạo lại bất cứ khi nào nó nhận được một đơn vị dữ liệu PDU LDP đồng cấp. Nếu thời gian của bộ định thời KeeepAlive vượt qua ngưỡng mà không nhận được một đơn vị dữ liệu giao thức PDU từ LSR đồng cấp thì nó cho rằng kết nối truyền tải tồi hay bên đồng cấp lỗi và nó kết thúc phiên LDP đó bằng cách đóng kết nối truyền tải.
Một LSR có thể chọn việc kết thúc một phiên LDP với LSR đồng cấp tại bất kỳ thời điểm nào thông qua việc gửi đi một bản tin Shutdown.
Xu hướng trong tương lai là các mạng sẽ tập trung chủ yếu vào các loại mạng hướng dịch vụ và lưu lượng IP sẽ thay thế cho các loại lưu lượng khác trên mạng như ATM, Frame Relay ... Chính những lý do này, đòi hỏi phải có một giao thức mới phù hợp cho các loại mạng này và đó là giao thức chuyển mạch nhãn tích cực APLS.