LDP の概要

LDP（Label Distribution Protocol）は、トラフィックを発生させないアプリケーションでラベルを配布するためのプロトコルです。LDP は、ネットワーク層の経路情報をデータリンク層の経路に直接マッピングすることで、ネットワークを介したラベル交換パス（LSP）を確立することを可能にします。

これらのLSPは、直接接続されたネイバー（IPホップバイホップ転送に相当）を終点とする場合もあれば、ネットワークの出口ノードで、すべての中間ノードを介した切り替えを可能にする場合もあります。LDP で確立した LSP は、RSVP で作成したトラフィックエンジニアリング LSP も通過することができます。

LDP は、作成する各 LSP に FEC （Forwarding Equivalence Class） を関連付けます。LSP に関連する FEC は、どのパケットがその LSP にマッピングされるかを指定します。各ルーターは、ネクスト ホップが FEC 用にアドバタイズしたラベルを選択し、他のすべてのルーターにアドバタイズするラベルにスプライスすることで、LSP はネットワークを介して拡張されます。このプロセスは、出口ルータに収束するLSPのツリーを形成します。

LDPは、MPLSサポート用に設定されたデバイスで実行されるシグナリングプロトコルです。MPLSとLDPの両方が正常に設定されると、LDPインターフェイス全体でTCPパケットの交換を開始します。パケットは、ネットワーク内でMPLS情報の交換のためのTCPベースLDPセッションを確立します。LSPを確立するには、適切なインターフェイスでMPLSとLDPの両方を有効化すれば十分です。

LDPは、MPLSネットワーク内でLSP隣接関係を自動的に確立する、シンプルで即効性のあるシグナリングプロトコルです。次に、ルーターは、隣接関係間でhelloパケットやLSPアドバタイズメントなどのLSPアップデートを共有します。LDPはIS-ISやOSPFなどのIGP上で実行されるため、LDPとIGPを同じインターフェイスセットで設定する必要があります。両方を設定した後、LDPはすべてのLDP対応インターフェイスを介してLDPメッセージの送受信を開始します。LDPは単純であるため、RSVPが実行できる真のトラフィック制御を実行することはできません。LDPは、帯域幅予約やトラフィックの制約をサポートしていません。

LSR（ラベルスイッチングルラベルスイッチングルーター）でLDPを設定すると、ルーターはすべてのLDP対応インターフェイスからLDPディスカバリーメッセージの送信を開始します。隣接するLSRがLDPディスカバリーメッセージを受信すると、基盤となるTCPセッションを確立します。次に、TCPセッションの最上位でLDPセッションが作成されます。TCPスリーウェイハンドシェイクは、LDPセッションが双方向接続であることを保証します。LDPセッションを確立した後、LDPネイバーはメッセージを交換して、セッションを維持および終了します。LDPアドバタイズメッセージにより、LSRはラベル情報を交換して、特定のLSP内のネクストホップを決定できます。ルーターの障害などのトポロジの変更により、LDPセッションを終了したり、LSPの変更を伝送するための追加のLDPアドバタイズを生成したりできるLDP通知が生成されます。

Junos OSリリース20.3R1以降、コントロールプレーン機能を備えたLDPシグナリングプロトコル設定を提供するMPLSのサポート。

この例は、MPLS ネットワーク内で LDP インスタンスを作成および設定する方法を示しています。

Junos OS の LDP の実装は、LDP バージョン 1 をサポートしています。Junos OS は、IGP （内部ゲートウェイ プロトコル）のルーター間でのトンネリングのためのシンプルなメカニズムをサポートしており、コア内での外部ルートの必要な配信を除去しています。Junos OSでは、MPLS トンネルのネクスト ホップをネットワーク内のすべてのエグレス ルーターに許可し、コアで実行する IGP のみでエグレス ルーターにルートを分配します。エッジ ルーターは BGP を実行しますが、外部ルートをコアに配信しません。その代わり、エッジでの再帰的なルート検索では、エグレス ルーターに切り替えられた LSP に解決されます。トランジットの LDP ルーターには外部ルートは必要ありません。

LDP を実行したい各インターフェースに LDP を設定する必要があります。後続 BGP ネクストホップ であるルーター ID アドレス用に LDP は各エグレス ルーターをルートとする LSP ツリーを作成します。イングレス ポイントは、LDP を実行しているすべてのルーターにあります。このプロセスは、すべてのエグレス ルーターに inet.3 ルートを提供します。BGP が実行されている場合、BGP は最初に inet.3 テーブルを使用してネクストホップを解決しようとし、これにより、すべてではないにしろ、ほとんどの BGP ルートが MPLS トンネルのネクストホップにバインドされます。

LDP を実行している 2 つの隣接ルーターはネイバーになります。2 つのルーターが複数のインターフェースで接続されている場合、各インターフェースがネイバーになります。LDP ルーターがネイバーになると、ラベル情報を交換する LDP セッションを確立します。ルーターごとにラベルが両方のルーターで使用されている場合、複数のインターフェース上のネイバーであっても、その間で 1 つの LDP セッションが確立されます。このため、LDP セッションは特定のインターフェースとは関係ありません。

LDP はユニキャスト ルーティング プロトコルと組み合わせて動作します。LDP は、LDP とルーティングプロトコルが有効になっている場合にのみ LSP をインストールします。このため、LDP とルーティングプロトコルの両方を同じインターフェイス上で有効にする必要があります。これが行われないと、各エグレス ルーターとすべてのイングレスの間で LSP が確立されず、BGP ルーティングされたトラフィックが失われる可能性があります。

ポリシー フィルターは、LDP で他のルーターから受信したり、他のルーターに配信するラベルに適用することができます。ポリシー フィルターは、LSP の確立を制御する機構を提供します。

インターフェイス上で LDP を実行するためには、そのインターフェイス上の論理インターフェイスで MPLS が有効になっている必要があります。詳細については、論理インターフェースを参照してください。

LDPは、次のセクションで説明するメッセージタイプを使用して、マッピングの確立と削除、およびエラーの報告をします。すべてのLDPメッセージは、タイプ、長さ、および値（TLV）エンコーディングスキームを使用する共通の構造を持っています。

• ディスカバリーメッセージ
• セッションメッセージ
• アドバタイズメッセージ
• 通知メッセージ

LDP LSP を RSVP LSP を介してトンネリングできます。以下のセクションでは、RSVP LSP における LDP LSP のトンネリングの仕組みを説明します。

• RSVP LSP における LDP LSP トンネリングの概要

• ラベルの運用

トラフィック制御にRSVP を使用する場合、LDP を同時に実行して、コア内の外部ルートの分配を排除します。LDP により確立された LSP は、RSVP が確立した LSP を介してトンネリングされます。LDP はトラフィック制御された LSP をシングル ホップとして効果的に処理することができます。

RSVP が確立した LSP 間 でLDP を実行するようにルーターを設定する場合、LDP は LSP のもう一端で、ルーターとのセッションを自動的に確立します。LDP 制御パケットは LSP を介する伝送ではなくルーティングされたホップバイホップです。このルーティングでは、シンプレックス（一方向）トラフィック制御された LSP を使用することができます。逆方向のトラフィックは、トラフィック制御されたトンネルではなく、ユニキャスト ルーティングに従った LDP で確立された LSP を経由してフローします。

RSVP LSP を介して LDP を設定する場合、トラフィック制御されたコアと周辺の LDP クラウドで複数の OSPF エリアや IS-IS レベルを設定することができます。

Junos OS Release 15.1 以降は、マルチインスタンスのサポートは仮想ルーターのルーティング インスタンス向け RSVP トンネリングを介して LDP に拡張します。これにより、単一のルーティングおよび MPLS ドメインを複数のドメインに分割できるので各ドメインを個別にスケーリングすることができます。BGP ラベル付きユニキャストを使用して、これらのドメインをサービス FEC（転送等価クラス）のためにステッチすることができます。各ドメインは MPLS 転送に、ドメイン内 LDP-over-RSVP LSP を使用します。

• LDP を SR-TE 上でトンネリングするメリット
• SR-TE 上の LDP のトンネリング概要

SR-TE 上の LDP のトンネリング概要

サービス プロバイダは通常、ネットワークのエッジで MPLS トランスポートを用いて LDP シグナリング プロトコルを使用します。LDP はシンプルであるという利点がありますが、ネットワークのコアで必要とされることの多い TE（トラフィック制御）や洗練されたパス修復機能がありません。多くのサービス プロバイダは、コアにおいて RSVP から SR-TE（セグメント ルーティング トラフィック制御）への移行を進めています。SR-TEは、SPRING（source routing in packet networks）とも呼ばれています。

エッジで LDP を実行しているルーターは、SR 機能をサポートしていない可能性があります。サービス プロバイダは、アップグレードの必要性を避けるために、これらのルーターで引き続き LDP を使用することを望むかもしれません。このような場合では、SR-TE 上の LDP トンネリング機能により、SR 機能を持たないルーター（LDPを実行している）とSR 機能を持つルーター（SR-TEを実行している）を統合する機能が提供されます。

LDP LSP は、SR-TE ネットワークを介してトンネリングされるため、LDP LSP と SR-TE LSP とのインターワーキングが可能になります。例えば、プロバイダのエッジ ネットワークに LDP ドメインがあり、コア ネットワークに SR-TE がある場合、図 2のように LDP ドメインを SR-TE で接続できます。

SR-TE 上での LDP のトンネリングは、LDP LSP と SR-TE LSP の両方の存在をサポートします。

図 2: コア ネットワークの SR-TE 上で LDP ドメインを相互接続します。

リージョン間のコア ネットワークに接続されたLDP ドメイン間で、SR-TE 上で LDP をトンネルすることもできます。例えば、複数のリージョン LDP ドメインがリージョン間の SR-TE コア ネットワークに接続されている場合、図 3のように、リージョン間の SR-TE ネットワーク全体で、LDP をトンネルすることができます。

図 3: リージョン間コア ネットワークとの SR-TE 上の LDP

図 3では、3 つのリージョン ネットワークが LDP を実行しています。これらのリージョン LDP ドメインは、リージョン間のコア ネットワークに接続されて SR-TE を実行しています。リージョン SR-TE コア ネットワークは、さらに他のリージョン SR-TE コア ネットワーク（リージョン間コア ネットワーク）に相互接続されています。これらのリージョン間の SR-TE コア ネットワーク上に LDP をトンネリングし、レイヤー3 VPN などのサービスをシームレスに導入することができます。このシナリオは、モバイル バックホール ネットワークにおいて、コアのアグリゲーション層が SR-TE 上のトンネルを介して LDP トンネリングを実行し、アクセス層が LDP のみを実行する場合に使用できます。

IS-ISネットワークでSR-TEを介したLDトンネリングを有効にするには、以下の設定ステートメントを構成する必要があります。

• [edit protocols source-packet-routing source-routing-path source-routing-path-name] 階層レベルでのldp-tunnelingは、SR-TE 上の LDP トンネリングを有効化します。

• [edit protocols isis traffic-engineering tunnel-source-protocol]階層レベルでのspring-teは、SR-TE LSP 上の LDP をトンネル ソース プロトコルに選択します。

OSPFネットワークでSR-TEを介したLDトンネリングを有効にするには、以下の設定ステートメントを構成する必要があります：

• [edit protocols source-packet-routing source-routing-path source-routing-path-name] 階層レベルでのldp-tunnelingは、SR-TE 上の LDP トンネリングを有効化します。

• [edit protocols ospf traffic-engineering tunnel-source-protocol]階層レベルでのspring-teは、SR-TE LSP 上の LDP をトンネル ソース プロトコルに選択します。

IGP（IS-ISおよびOSPF）用に複数のトンネルソースプロトコルを構成して、ショートカットルートを作成することができます。複数のトンネル ソース プロトコルが設定されていて、ある宛先に複数のプロトコルのトンネルが利用可能な場合、最も優先されるルートを持つトンネルが確立されます。例えば、コア ネットワークに RSVP LSP と SR-TE LSP の両方があり、LDP トンネリングが RSVP と SR-TE LSP にともに有効な場合、tunnel-source-protocol設定は優先値に基づきトンネルを選択します。優先値が最も低いトンネルは、最も優先されます。以下の例のように、優先値を設定することで、すべての宛先に対して特定のプロトコルで、このルート優先値を上書きすることができます。

この例では、SR-TE トンネルのソース プロトコルに設定された優先値が 2 で、RSVP トンネル ソース プロトコルの優先値が 5 であることがわかります。この場合、SR-TE トンネルは RSVP トンネルのソースプロトコルと比較して、優先値が最も低いため、優先的に使用されます。

注:

トンネル ソース プロトコル優先値の設定は必須ではありません。複数のトンネル ソース プロトコルが同じ優先値を持つ場合、宛先への優先ルートに基づいて、トンネルが確立されます。

ターゲットLDPセッションは、確立され、SR-TE LSP が立ち上がるときに、作動します。LSP セッションは、LDP トンネリング（ldp-tunneling）の設定が削除されるか、SR-TE LSP が設定から削除されるまで、確立されたままとなります。

注:

現在 Junos OS は、色付き SR-TE LSP 上の LDP をサポートしていません。

この例では、コアネットワークの SR-TE 上で LDP LSP をトンネリングする方法を説明します。

図 5は、LDP LSP が RSVP LSP を介してトンネリングされている様子を示しています。（ラベル運用の定義については、MPLS ラベル概要を参照してください）。陰になった内側の楕円が RSVP ドメインを、一方、外側の楕円が LDP ドメインを表しています。RSVP は、ルーターB、C、D、Eを介して、ラベル L3、L4 の配列で、LSP を確立します。LDP はルーターA、B、E、F、G を介して、ラベル L1、L2、L5 の配列で LSP を確立します。LDP はルーター B と E 間の RSVP LSP をシングル ホップと見なします。

パケットがルーター A に到達すると、LDP により確立された LSP に入り、ラベル（L1）がパケットにプッシュされます。パケットがルーター B に到達すると、このラベル（L1）は別のラベル（L2）と交換されます。パケットは RSVP により確立されたトラフィック制御 LSP に入るため、2 枚目のラベル（L3）はパケットにプッシュされます。

この外部ラベル（L3）は、RSVP LSP トンネル内の中間ルーター（C）で新しいラベル（L4）と交換されます。そして、最後から 2 番目のルーター（D）に到達すると、トップ ラベルがポップされます。ルーター E はラベル（L2）を新しいラベル（L5）と交換し、LDP で確立された LSP（F）の最後から 2 番目のルーターが、最後のラベルをポップします。

図 5: LDP LSP が RSVP LSP を介してトンネリングされた場合の交換とプッシュ

図 6 はダブル プッシュ ラベル操作（L1L2）を示しています。ダブル プッシュ ラベル操作は、LDP LSP とそれを介してトンネリングされた RSVP LSP の両方のイングレスルーター（A）が同じデバイスの場合に使用されます。ルーター D は LDP が確立した LSP の最後から 2 番目のホップであるため、ルーター D によって L2 がパケットからポップされることに注意してください。

図 6: LDP LSP が RSVP LSP を介してトンネリングされる場合のダブルプッシュ

LDPセッション保護は、RFC 5036、LDP仕様で定義されているLDPターゲットhello機能に基づいており、Junos OSおよび他のほとんどのベンダーのLDP実装でサポートされています。これには、ユニキャストユーザーデータグラムプロトコル（UDP）helloパケットをリモートネイバーアドレスに送信し、ネイバールーターから同様のパケットを受信することが必要です。

ルーターでLDPセッション保護を設定すると、LDPセッションは次のように維持されます。

1. LDPセッションは、ルーターとリモートネイバールーターとの間で確立されます。

2. ルーター間のすべての直接リンクがダウンした場合でも、ネットワーク上の別の接続に基づいてルーター間にIP接続がある限り、LDPセッションは稼働し続けます。

3. ルーター間の直接リンクが再確立されても、LDPセッションは再起動されません。ルーターは、直接リンクを介してLDP helloを相互に交換するだけです。その後、元のLDPセッションを使用してLDPシグナリングMPLSパケットの転送を開始することができます。

デフォルトでは、LDPセッションが稼働している限り、そのルーターへのリンクネイバーがない場合でも、LDPターゲットhelloはリモートネイバーに設定されます。また、リンクネイバーが存在しない場合に、リモートネイバー接続を維持する期間を指定することもできます。セッションの最後のリンクネイバーがダウンすると、Junos OSはLDPセッション保護タイマーを開始します。リンクネイバーのいずれかが復帰する前にこのタイマーが期限切れになると、リモートネイバー接続が切断され、LDPセッションが終了します。現在実行中のタイマーに別の値を設定すると、Junos OSは、LDPセッションの現在の状態を中断することなく、タイマーを指定した値に更新します。

アドレスファミリーは、IPv4に対してはinet、IPv6に対してはinet6、またはその両方を設定することができます。ファミリー アドレスが設定されていない場合は、ファミリーinetのデフォルトアドレスが有効になります。IPv4とIPv6の両方が設定されている場合、transport-preferenceステートメントを使用して、優先されたトランスポートをIPv4またはIPv6のいずれかに設定できます。設定に基づいて、LDPはIPv4またはIPv6を使用してTCP接続の確立を試みます。デフォルトでは、IPv6が選択されます。dual-transport ステートメントにより、Junos OS LDPは、IPv4とIPv4ネイバー、およびIPv6とIPv6ネイバーを介してシングルスタックLSRとしてTCP接続を確立できます。inet-lsr-id および inet6-lsr-id ID とは、IPv4 および IPv6 TCP トランスポートで LDP セッションを確立するために設定する必要がある 2 つの LSR ID です。これらの 2 つの ID はゼロ以外である必要があり、異なる値で設定してください。