LLDP协议详解：如何获取网络拓扑信息
LLDP协议详解：如何获取网络拓扑信息
LLDP（链路层发现协议）是一种用于网络设备间信息通告的协议，主要用于获取网络拓扑和相关管理配置信息。它是一个二层协议，通过将设备的主要能力、管理地址、设备标识、接口标识等信息组织成不同的TLV（Type/Length/Value），并封装在LLDPDU（链路层发现协议数据单元）中，发送给接入同一个局域网络的其他设备。
LLDP协议的工作模式
LLDP协议有四种工作模式：
- TxRx：既发送也接收LLDP帧
- Tx：只发送不接收LLDP帧
- Rx：只接收不发送LLDP帧
- Disable：既不发送也不接收
LLDP的工作原理
LLDP协议本质上是一个信息发现和通告协议。设备中的LLDP实体维护了两个MIB（Management Information Base）库：
- Local System MIB：维护本地设备的相关信息
- Remote System MIB：维护远端设备的相关信息
LLDP通过与相关的MIB库交互来初始化并维护本地MIB，并将本地的相关信息通告出去，同时接收其他设备的通告信息，并将其更新到remote system MIB。通过这种方式，就可以获取设备的邻居信息。用户就可以使用这两个MIB库来完成自己的需求。
LLDP报文格式
封装有LLDPDU（lldp协议的协议数据单元）的报文，称之为LLDP帧。其封装格式有两种：Ethernet II 和 SNAP（Subnetwork Access Protocol,子网访问协议）。我们经常使用的就是以太帧，所以这儿就重点说一下基于Ethernet II 的LLDP报文。
- Destination MAC address：目的MAC地址，为固定的组播MAC地址0x0180-C200-000E。
- Source MAC address：源MAC地址，为端口MAC地址或设备桥MAC地址（如果有端口地址则使用端口MAC地址，否则使用设备桥MAC地址）
- Type：报文类型，固定为0x88CC。
- Data：数据，为LLDPDU
- FCS：帧检验序列
其中LLDPDU就是封装在LLDP报文数据部分的数据单元。只不过在组成LLDPDU之前，设备会先将本地的相关信息封装成TLV，然后再将多个TLV组合成一个LLDPDU，封装在LLDP报文的数据部分进行传送。
LLDPDU格式
每个LLDPDU最多可以携带28种TLV，LLDP报文预订，Chasis ID TLV, Port ID TLV, TTL TLV 和 End TLV 这四种是必须携带的，其余的TLV则是可选的。
下面是一个基本TLV的list：
TLV格式
TLV是组成LLDPDU的单元，其基本格式如下：
其中TLV Type 和 TLV Info String Length 称为TLV的header, 剩下的信息就是TLV的数据部分，根据TLV Length字段的值，就可以拿到具体的TLV数据。
其中 TLV Type的定义和分配如下表：
其中type 0-8为基本的TLV集合，其中Mandatory 则为必须的TLV，必须包含在lldp 数据报文中。
获取lldp邻居信息
通过lldptool
Linux提供了一个工具 lldptool 来查询和管理lldp信息。在安装了lldptool 相关工具的服务器上，我们可以获取到该服务器的物理拓扑信息：连接的交换机和交换机的相关端口信息。
通过原始套接字，抓取lldp数据帧
当然除了使用lldptool 工具来获取拓扑 信息，还可以自己通过抓取lldp 报文来分析相关的TLV信息，进而获取相连的邻居信息。
下面是一个通过原始套接字抓取的lldp 信息：
可以看到，列表中的每一项均为，key，value的 元组形式，其中key表示的就是TLV type，value就是该type的所表示的具体信息，当前是以二进制的形式，需要将二进制解码为字符串，就可以得到与lldptool 一样的拓扑信息。