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华为HCIE-R&S(数通)论述题(五)_hcie论述题

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华为HCIE-R&S(数通)论述题(五)

MPLS LDP隧道建立以及故障排除

在这里插入图片描述

问题一:如图所示,在4台路由器使用OSPF互联互通的情况下,建立MPLS企业网LSP隧道,但发现LSP隧道建立失败,那么影响MPLS公网LSP建立的因素有哪些?(至少答对4条)(4分)

答案解析:
1、LDP会话故障导致LSP隧道建立失败

导致LDP会话无法建立的因素有以下几种:

1>LDP LSR-ID冲突
LSR ID用来在网络中唯一标识一个LSR。LSR没有缺省的LSR ID,必须手工配置。如果LSR ID冲突将导致无法建立LDP会话。

2>MPLS设备在全局或接口未使能MPLS/MPLS LDP功能
只有使能了全局MPLS以及MPLS LDP,才可以配置MPLS LDP的其他配置。如果接口未使能MPLS以及MPLS LDP,将导致LDP会话无法建立。

3>LDP配置了认证,密码不一致。
为了提高LDP会话连接的安全性,可以对LDP使用的TCP连接配置认证。LDP会话的两个对等体可以配置不同的加密方式,但是密码必须相同。如果密码不同,将会导致LDP会话无法建立

4>针对LDP建立TCP会话时,过滤源目端口号为646的报文
LDP会话基于TCP连接,TCP发起连接为源端口号随机,目的端口号为646,如果针对源目端口号为646的TCP报文进行过滤,将会导致LDP会话无法建立。

2、设备配置了LDP标签策略导致LSP隧道建立失败
缺省情况下,LSR会向其上游和下游LDP对等体都分配标签,会导致大量LSP的建立,造成资源的浪费,为了减少LSP的数量,配置LDP Inbound策略或者Outbound策略,限制标签映射消息的接收和发送。如果配置不当,会导致正常的LSP建立失败。

3、设备配置了LDP LSP建立的触发策略导致LSP隧道建立失败
使能MPLS LDP后,LSP将自动建立,如果不通过策略控制,将有大量的LSP建立导致资源浪费。为了减少LSP的数量,在Ingress和Egress上配置lsp-trigger策略,在Transit上配置propagate mapping策略,从而控制LSP的数量,节约网络资源。如果配置不当,会导致正常的LSP建立失败。

问题二:在MPLS网络中使用传统ip ping和trace route进行故障检测会面临什么样的问题?(4分)

答案解析:
在MPLS网络中使用传统ip ping和traceroute无法检测出LSP是否存在故障,可能会出现LSP建立失败但是仍然能够ping成功和tracert成功的问题。

传统的ip ping和traceroute主要用于检测目的网络的可达性,根据输出的统计信息来判断源端到目的端是否可达。ping命令通过使用ICMP请求报文和ICMP应答报文实现源端到目的端网络连通性的检测。traceroute命令使用UDP探测报文和ICMP错误报文实现源端到目的端网络连通性的检测,并记录从源端到目的端所经过的网关地址,便于后续定位故障点。

在当前MPLS网络中,假设所有的LSP都建立失败,此时在R1设备上执行ping命令检测R1到R4的网络连通性,R1首先查看FIB表中是否存在去往R4的路由信息,并根据tunnel id的取值判断是否需要标签转发(tunnel id为0,ip转发,不为0标签转发),题目已知4台路由器使用OSPF实现底层网络可达,所以R1的FIB表中存在去往R4的路由,且由于LSP建立失败tunnel id为0,需要IP转发。于是R1向R4发送ICMP请求报文,R4收到该报文后,发现是请求自己的,于是向R1回复ICMP应答报文,R1收到R4回复的应答报文后,输出成功的统计信息,即ping成功。由此可以判断出R1到R4 的网络连通性可达。如果假设所有LSP都建立成功,在R1设备上执行ping命令后,R1查FIB表根据tunnel id不为0 ,需要标签转发,R1在封装ICMP请求报文时会在IP头前加上一个MPLS头部,并向下一跳R2转发,当R2收到该报文后,直接查LFIB表,找到对应的出接口、出标签、下一跳,并向R4转发,R4收到该标签报文后发现是求自己的,同理查FIB表根据tunnel id不为0进行标签转发,最终R1收到R4回应的ICMP应答报文,并输出成功的统计信息。

至于tracert它的作用和ping类似,但是工作原理略有不同,在设备上执行tracert命令后,源端设备首先判断是ip转发还是标签转发,然后发送一个TTL值为1的UDP探测报文,并指定一个在目标设备没有应用的端口向下一跳网关设备转发,下一跳设备收到该报文后,如果是IP转发,则返回一个TTL值超时的ICMP错误消息以指明此数据包不能被发送,如果是标签转发,则查看是否有该探测报文源地址的路由,存在则返回一个TTL值超时的ICMP错误消息以指明此数据包不能被发送,不存在则不作响应直到超时,源端设备输出统计信息为***,并且源端会再发送一个TTL值为2的UDP探测报文,上述过程不断进行,直到到达目的地,由于报文探测指定的端口是一个在目标设备没有应用的端口,目标设备就会响应ICMP port unreachable信息给源端,表示目标端口不可达,同时说明tracert执行完毕。从而可以从源端显示的结果中,看到目标设备所经过的路径。

根据上述内容,我们可以判断出,其实只要底层路由可达,LSP建立失败或者成功,都不影响最终输出的统计信息,唯一的区别就是ICMP报文封装上多了一个MPLS头部,所以得出结论是传统的IP ping和tracert在MPLS网络中无法检测LSP故障。

问题三:如何在MPLS网络中有效的进行故障检测?(2分)

答案解析:
采用PING LSP和tracert LSP命令来进行测试。
因为在MPLS网络中,如果通过LSP转发数据失败,负责建立LSP的MPLS控制平面将无法检测到这种错误,加大了网络维护的难度。MPLS Ping/MPLS Tracert为用户提供了发现LSP错误、并及时定位失效节点的机制。

MPLS Ping主要用于检查LSP的连通性。MPLS Tracert在检查LSP的连通性的同时,还可以分析网络什么地方发生了故障。类似于普通IP的Ping/Tracert,MPLS Ping/MPLS Tracert使用MPLS回显请求(Echo Request)报文和MPLS回显应答(Echo Reply)报文检测LSP的可用性。这两种消息都以UDP报文格式发送,其中Echo Request的UDP端口号为3503,该端口号只有使能MPLS功能的设备才能识别。

MPLS Echo Request中携带需要检测的FEC信息,和其他属于此FEC的报文一样沿LSP发送,从而实现对LSP的检测。MPLS Echo Request报文通过MPLS转发给目的端,而MPLS Echo Reply报文则通过IP转发给源端。另外为了防止LSP断路时Echo Request进行IP转发,从而保证LSP的连通性测试,将Echo Request消息的IP头中目的地址设置为127.0.0.1/8(本机环回地址),IP头中的TTL值为1。

由于目的地址为127.0.0.1(环回地址)所以如果LSP建立失败时,报文不会通过IP转发,这样我们就能判断出该网络中LSP是否正常。

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