LLDP简介

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1.1.1  LLDP产生背景

目前，网络设备的种类日益繁多且各自的配置错综复杂，为了使不同厂商的设备能够在网络中相互发现并交互各自的系统及配置信息，需要有一个标准的信息交流平台。

LLDP（Link Layer Discovery Protocol，链路层发现协议）就是在这样的背景下产生的，它提供了一种标准的链路层发现方式，可以将本端设备的信息（包括主要能力、管理地址、设备标识、接口标识等）组织成不同的TLV（Type/Length/Value，类型/长度/值），并封装在LLDPDU（Link Layer Discovery Protocol Data Unit，链路层发现协议数据单元）中发布给与自己直连的邻居，邻居收到这些信息后将其以标准MIB（Management Information Base，管理信息库）的形式保存起来，以供网络管理系统查询及判断链路的通信状况。有关MIB的详细介绍，请参见“网络管理和监控配置指导”中的“SNMP”。

1.1.2  LLDP基本概念

1. LLDP代理

LLDP代理是LLDP协议运行实体的一个抽象映射。一个接口下，可以运行多个LLDP代理。目前LLDP定义的代理类型包括：Nearest Bridge（最近桥代理）、Nearest non-TPMR Bridge（最近非TPMR桥代理）和Nearest Customer Bridge（最近客户桥代理）。其中TPMR（Two-Port MAC Relay，双端口MAC中继），是一种只有两个可供外部访问桥端口的桥，支持MAC桥的功能子集。TPMR对于所有基于帧的介质无关协议都是透明的，但如下协议除外：以TPMR为目的地的协议、以保留MAC地址为目的地址但TPMR定义为不予转发的协议。LLDP在相邻的代理之间进行协议报文交互，并基于代理创建及维护邻居信息。如图1-1所示，是LLDP不同类型的代理邻居关系示意图。其中，CB（Customer Bridge，客户桥）和SB（Service Bridge，服务桥）表示LLDP的两种桥模式。

图1-1 LLDP邻居关系示意图

2. LLDP报文

封装有LLDPDU的报文称为LLDP报文，其封装格式有两种：Ethernet II和SNAP（Subnetwork Access Protocol，子网访问协议）。

(1)       Ethernet II格式封装的LLDP报文

图1-2 Ethernet II格式封装的LLDP报文

如图1-2所示，是以Ethernet II格式封装的LLDP报文，其中各字段的含义如下：

·Destination MAC address：目的MAC地址。为区分同一接口下不同类型代理发送及接收的LLDP报文，LLDP协议规定了不同的组播MAC地址作为不同类型代理的LLDP报文的目的MAC地址。其中固定的组播MAC地址0x0180-c200-000E供最近桥代理类型的LLDP报文使用，0x0180-c200-0000供最近客户桥代理类型的LLDP报文使用，0x0180-c200-0003供最近非TPMR桥代理类型的LLDP报文使用。

·Source MAC address：源MAC地址，为端口MAC地址。

·Type：报文类型，为0x88CC。

·Data：数据内容，为LLDPDU。

·FCS：帧检验序列，用来对报文进行校验。

(2)       SNAP格式封装的LLDP报文

图1-3 SNAP格式封装的LLDP报文

如图1-3所示，是以SNAP格式封装的LLDP报文，其中各字段的含义如下：

·Destination MAC address：目的MAC地址，与Ethernet II格式封装的LLDP报文目的MAC地址相同。

·Source MAC address：源MAC地址，为端口MAC地址。

·Type：报文类型，为0xAAAA-0300-0000-88CC。

·Data：数据内容，为LLDPDU。

·FCS：帧检验序列，用来对报文进行校验。

3. LLDPDU

LLDPDU就是封装在LLDP报文数据部分的数据单元。在组成LLDPDU之前，设备先将本地信息封装成TLV格式，再由若干个TLV组合成一个LLDPDU封装在LLDP报文的数据部分进行传送。

图1-4 LLDPDU的封装格式

如图1-4所示，蓝色的Chassis ID TLV、Port ID TLV、Time To Live TLV和End of LLDPDU TLV是每个LLDPDU都必须携带的，其余的TLV则为可选携带。每个LLDPDU最多可携带32种TLV。

4. TLV

TLV是组成LLDPDU的单元，每个TLV都代表一个信息。LLDP可以封装的TLV包括基本TLV、802.1组织定义TLV、802.3组织定义TLV和LLDP-MED（Link Layer Discovery Protocol Media Endpoint Discovery，链路层发现协议媒体终端发现） TLV。

基本TLV是网络设备管理基础的一组TLV，802.1组织定义TLV、802.3组织定义TLV和LLDP-MED TLV则是由标准组织或其他机构定义的TLV，用于增强对网络设备的管理，可根据实际需要选择是否在LLDPDU中发送。

(1)       基本TLV

在基本TLV中，有几种TLV对于实现LLDP功能来说是必选的，即必须在LLDPDU中发布，如表1-1所示。

表1-1 基本TLV

(2)       802.1组织定义TLV

IEEE 802.1组织定义TLV的内容如表1-2所示。

表1-2 IEEE 802.1组织定义的TLV

(3)       802.3组织定义TLV

IEEE 802.3组织定义TLV的内容如表1-3所示。

表1-3 IEEE 802.3组织定义的TLV

(4)       LLDP-MED TLV

LLDP-MED TLV为VoIP（Voice over IP，在IP网络上传送语音）提供了许多高级的应用，包括基本配置、网络策略配置、地址信息以及目录管理等，满足了语音设备的不同生产厂商在投资收效、易部署、易管理等方面的要求，并解决了在以太网中部署语音设备的问题，为语音设备的生产者、销售者以及使用者提供了便利。LLDP-MED TLV的内容如表1-4所示。

表1-4 LLDP-MED TLV

5. 管理地址

管理地址是供网络管理系统标识网络设备并进行管理的地址。管理地址可以明确地标识一台设备，从而有利于网络拓扑的绘制，便于网络管理。管理地址被封装在LLDP报文的Management Address TLV中向外发布。

1.1.3  LLDP工作机制

1. LLDP的工作模式

在指定类型的LLDP代理下，LLDP有以下四种工作模式：

·TxRx：既发送也接收LLDP报文。

·Tx：只发送不接收LLDP报文。

·Rx：只接收不发送LLDP报文。

·Disable：既不发送也不接收LLDP报文。

当端口的LLDP工作模式发生变化时，端口将对协议状态机进行初始化操作。为了避免端口工作模式频繁改变而导致端口不断执行初始化操作，可配置端口初始化延迟时间，当端口工作模式改变时延迟一段时间再执行初始化操作。

2. LLDP报文的发送机制

在指定类型LLDP代理下，当端口工作在TxRx或Tx模式时，设备会周期性地向邻居设备发送LLDP报文。如果设备的本地配置发生变化则立即发送LLDP报文，以将本地信息的变化情况尽快通知给邻居设备。但为了防止本地信息的频繁变化而引起LLDP报文的大量发送，使用令牌桶机制对LLDP报文发送作限速处理。有关令牌桶的详细介绍，请参见“ACL和QoS配置指导”中的“流量监管、流量整形和接口限速”。

当设备的工作模式由Disable/Rx切换为TxRx/Tx，或者发现了新的邻居设备（即收到一个新的LLDP报文且本地尚未保存发送该报文设备的信息）时，该设备将自动启用快速发送机制，即将LLDP报文的发送周期设置为快速发送周期，并连续发送指定数量的LLDP报文后再恢复为正常的发送周期。

3. LLDP报文的接收机制

当端口工作在TxRx或Rx模式时，设备会对收到的LLDP报文及其携带的TLV进行有效性检查，通过检查后再将邻居信息保存到本地，并根据Time To Live TLV中TTL（Time to Live，生存时间）的值来设置邻居信息在本地设备上的老化时间，若该值为零，则立刻老化该邻居信息。

1.1.4  LLDP与Track联动

LLDP通过与Track联动，可以根据Track项的状态来检测LLDP邻居是否存在：

·当Track项的状态为Positive时，接口下存在LLDP邻居。

·当Track项的状态为Negative，接口下不存在LLDP邻居。

关于LLDP与Track联动的的详细介绍和相关配置，请参见“可靠性配置指导”中的“Track”。

1.1.5  协议规范

与LLDP相关的协议规范有：

·IEEE 802.1AB-2005：Station and Media Access Control Connectivity Discovery

·IEEE 802.1AB 2009：Station and Media Access Control Connectivity Discovery

·ANSI/TIA-1057：Link Layer Discovery Protocol for Media Endpoint Devices

·DCB Capability Exchange Protocol Specification Rev 1.0

·DCB Capability Exchange Protocol Base Specification Rev 1.01

·IEEE Std 802.1Qaz-2011：Media Access Control (MAC) Bridges and Virtual Bridged Local Area Networks-Amendment 18: Enhanced Transmission Selection for Bandwidth Sharing Between Traffic Classes