关于MPLS Ping/Traceroute

啸傲江湖

MPLS Ping/Traceroute的产生

n       为了提供一整套的MPLS OAM工具来对MPLS数据通道进行故障诊断定位，RFC4377定义了MPLS OAM的requirement，而RFC 4379则定义了两个MPlS OAM工具，MPLS Ping and MPLS Traceroute，满足部分4377提出的requirement。
n       这是两个通用工具，可以被不同应用用来做不同目的的检测，可以检测LSP的错误，也可以检测一个MPLS PW的错误，如VCCV就用这个机制来进行MPLS PW的错误检测
n       MPLS Ping，类似于ICMP ping，用同样的echo和reply的机制来实现，用来诊断LSP是否有问题，若有问题，是何种问题。
n       MPLS Traceroute，类似于UDP Traceroute。用来定位出问题的节点
MPLS Ping和Traceroute的报文
n       MPLS Ping和Traceroute的payload是UDP报文，外面有IP header，最外面则是MPLS label.
n       对于PING, 最外层MPLS Label的TTL被设置为255，而Traceroute，最外层的MPLS Label的TTL则被置为1，2，…….,N。跟IP的ping和traceroute一样。这是MPLS Ping和traceroute的唯一实现上的区别。为了描述方便起见，以下统称为MPLS ping.
n       一个MPLS echo request 的IP header的各个域如下设置：
source IP address 是取自sender上的一个可路由的IP地址
destination IP address是一个从127/8(ipv4) or 0:0:0:0:0:FFFF:127/104(ipv6)网段随机选择的一个值.  
IP TTL is set to 1.  
source UDP port 是sender自己选择的一个值;
destination UDP port 设为 3503
The Router Alert option 必须被设置
n       MPLS PING的Payload format
     0                   1                   2                   3
       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |         Version Number        |         Global Flags          |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |  Message Type |   Reply mode  |  Return Code  | Return Subcode|
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |                        Sender's Handle                        |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |                        Sequence Number                        |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |                    TimeStamp Sent (seconds)                   |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |                  TimeStamp Sent (microseconds)                |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |                  TimeStamp Received (seconds)                 |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |                TimeStamp Received (microseconds)              |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      |                            TLVs ...                           |
      .                                                               .
     +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
n       报文格式中Message Type 有下面两个值:
      Value    Meaning
      -----    -------
          1    MPLS echo request
          2    MPLS echo reply
n       报文中The Reply Mode 可以是下面几个值中的一个
    Value    Meaning
      -----    -------
          1    Do not reply
          2    Reply via an IPv4/IPv6 UDP packet
          3    Reply via an IPv4/IPv6 UDP packet with Router Alert
          4    Reply via application level control channel
其中4，一个例子就是VCCV

MPLS PING和Traceroute的工作机制
n       MPLS PING的报文可以是手动按需触发，也可以是定时发送，且频率可配。
n       Request报文payload编码好了之后，外面加上UDPheader, IP header，再加上MPLS label,发送出去。
n       对于PING, 会用一个特殊的label,比如mpls alert label,置于用于转发的MPLS label后面，当报文到达目的地之后，目的LSR看到mpls alert label，就会把报文送到CPU，CPU检查里面的IP是127.0.0.1，就会处理它。当然也可以不用mpls alert label,而用一些别的机制，比如在PWE3封装中，通过把PW label的TTL设为1或者用PW associated channel来使目的LSR终结该报文，并送到CPU去处理，处理完后，再发送回去，报文中携带必要的信息。比如典型应用VCCV。
n       对于traceroute,则是通过把最外层MPLS label的TTL依次设置为1，2，3….N，每次TTL减为0，就被送到CPU去处理。CPU然后送reply回去，在reply里面把需要的信息带上。