L3 MPLSVPN原理与应用.ppt
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1、L3 MPLS/VPN原理与应用,技术培训中心,修订记录,学习目标,掌握MPLS/VPN技术各组件功能掌握MPLS/VPN技术中私网路由的传递过程掌握MPLS/VPN技术中私网数据的转发过程掌握PE-CE设备间常见的路由协议掌握Interface Access接入方法掌握MPLS/VPN技术中的三种域间技术,课程内容,第一章 L3 MPLS/VPN概述第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理第三章 PE-CE间路由协议第四章 MPLS/VPN的Internet Access第五章 域间MPLS/VPN技术,4,第一章 L3 MPLS/VPN概述,传统VPN模型,公司A,公司A,公司B,
2、公司A,上海,福州,北京,公司B,第一章 L3 MPLS/VPN概述,传统VPN模型,IPSec,L2TP,L2TP/IPSec,GRE,第一章 L3 MPLS/VPN概述,传统VPN模型特点隧道承建:客户设备维护运营商设备透明路由维护:客户设备维护运营商设备透明VPN数据封装:IP报头传统VPN模型的优势与劣势优势:对于运营商是透明的,可以采用加密提高安全性劣势:维护工作(隧道、路由)由客户维护,第一章 L3 MPLS/VPN概述,L3 MPLS/VPN模型,公司A,北京,公司A,福州,公司B,公司A,公司B,上海,第一章 L3 MPLS/VPN概述,L3 MPLS/VPN模型特点隧道承建:
3、客户设备透明运营商设备维护路由维护:客户设备维护运营商设备维护VPN数据封装:MPLS标签报头L3 MPLS/VPN模型的优势与劣势优势:由运营商维护客户路由,降低管理成本劣势:路由信息被运营商获取、数据缺乏加密,第一章 L3 MPLS/VPN概述,L3 MPLS/VPN模型需要解决的问题如何做到同一台PE设备的不同客户CE设备之间的隔离?如何PE设备与CE设备之间维护路由信息?如何在公网上传递客户私有路由?如何容许重叠的客户私有路由?如何在公网上转发客户数据?,课程内容,第一章 L3 MPLS/VPN概述第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理第三章 PE-CE间路由协议第四章 MP
4、LS/VPN的Internet Access第五章 域间MPLS/VPN技术,11,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN功能组件PE设备VRFPE-CE间路由协议及PE设备路由重发布骨干网络P与PE间IGP骨干网络P与PE间LDPPE设备之间MP-BGP,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN功能组件,R5,R1,R3,R2,R4,R6,R7,VRF,VRF,VRF,VRF,IGP+LDP,IGP+LDP,MP-BGP,OSPF,OSPF,BGP,BGP,BGP,BGP,BGP,BGP,redistribute,redist
5、ribute,neighbor,neighbor,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,VRF(Virtual Routing and Forwarding)每个VRF可以理解为一台虚拟逻辑路由器每台支持VRF的路由器可以创建多个VRF默认情况下,VRF之间、VRF与主路由器之间是物理隔离,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,VRF(Virtual Routing and Forwarding)一台PE路由器分配多个VRF来连接不同的客户设备实现同一PE下的不同客户网络信息的隔离需求,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,PE-CE间路由协议常见路由协议-
6、静态、RIP、OSPF、BGP等,OSPF,通过OSPF学习到客户CE设备的路由信息,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,PE-CE间路由协议常见路由协议-静态、RIP、OSPF、BGP等,R5,R1,R2,R6,R7,VRF,VRF,IGP+LDP,IGP+LDP,MP-BGP,OSPF,OSPF,R1的路由,R2的路由,R1和R2如何学习到对方的路由?,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPPE之间建立MP-BGP邻居关系,以通告各自所学习到的CE路由信息,R5,R1,R2,R6,R7,VRF,VRF,IGP+LDP,IGP+LDP,MP-BGP,OS
7、PF,OSPF,R1的路由,R2的路由,R1的路由,R2的路由,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGP将CE的路由引入到PE上的全局BGP的VPNv4地址簇中,VRF,BGP,IGP协议,路由表,接口,PE,BGP,connect,redistribute,VRF,BGP,路由表,接口,connect,R1,R3,OSPF,BGP,RD/RT,RD/RT,VPNv4,MP-BGP Peer,R5,Update,Label,Label,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGP如何解决重叠客户路由通告问题?,R5,R1,R3,R2,R4,R6,R7,V
8、RF,VRF,VRF,VRF,IGP+LDP,IGP+LDP,MP-BGP,OSPF,OSPF,BGP,BGP,BGP,BGP,BGP,BGP,redistribute,redistribute,neighbor,neighbor,10.0.0.0/8,10.0.0.0/8,10.0.0.0/8,10.0.0.0/8,R5的BGP在本地会进行优选,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPRD的作用CE的IPv4路由进入全局的VPNv4地址簇时,在32位的IPv4路由前面增加一个8个字节的RD,变成VPNv4路由前缀即使客户CE的路由是重叠的,但是可以通过添加唯一的RD,形
9、成独一无二的VPNv4路由前缀,以解决重叠客户路由的通告问题,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPRD的格式16位自治系统号ASN:32位用户自定义数,例如:100:132位IP地址:16位用户自定义数,例如:172.1.1.1:1,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGP如何配置RD在VRF下可以配置RD,同一台PE上的RD值必须唯一从该VRF上学习到的所有IPv4路由前缀,都会在IPv4路由前缀前插入该VRF所配置的RD值,从而变成VPNv4路由前缀,r5(config)#ip vrf Ar5(config-vrf)#rd?ASN:nn or
10、 IP-address:nn VPN Route Distinguisherr5(config-vrf)#rd 1:1,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPPE如何将所接收到的VPNv4路由前缀通告给正确的CE设备,R5,R1,R3,R2,R4,R6,R7,VRF,VRF,VRF,VRF,IGP+LDP,IGP+LDP,MP-BGP,OSPF,OSPF,BGP,BGP,BGP,BGP,BGP,BGP,redistribute,redistribute,neighbor,neighbor,10.0.0.0/8,10.0.0.0/8,2:2:10.0.0.0/8,1:1:
11、10.0.0.0/8,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPRT的作用:将PE上接收到的VPNv4前缀通告给正确的CE设备,PE,R7,BGP,VPNv4,VRF,BGP,IGP协议,路由表,接口,connect,redistribute,RT,RD:IPv4前缀 RT,RD:IPv4前缀 RT,VRF,BGP,路由表,接口,connect,RT,IPv4前缀,IPv4前缀,match,match,R2,R4,OSPF,BGP,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPRT的格式BGP的扩展community属性:RT(Route Target)扩展
12、的community有如下两种格式:其中type字段为0 x0002或者0 x0102时表示RT,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPRT的分类Export RT在VPNv4路由前缀通告时作为扩展团体属性携带Import RT本地VRF用于接收具有特定RT值的VPNv4路由前缀,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,MP-BGPRT的配置在VRF下进行Export RT和Import RT,r1(config)#ip vrf Ar1(config-vrf)#route-target export?ASN:nn or IP-address:nn Target
13、 VPN Extended Communityr1(config-vrf)#route-target export 1:1r1(config-vrf)#route-target import 1:1,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,VPN数据的转发R1 R2:在R5上压入到达R7的顶层标签,R5,R1,R3,R2,R4,R6,R7,VRF,VRF,VRF,VRF,IP,相互学习到对方的路由,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,VPN数据的转发R1 R2:在R5上压入到达R7的顶层标签,R5,R1,R3,R2,R4,R6,R7,VRF,VRF,VRF,VRF,IP
14、,相互学习到对方的路由,Label,R6上面没有R1R2的私网路由,因此将丢弃该IP报文,倒数第二跳弹出,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,VPN数据的转发R1 R21.压入目的网段(R2)的内层私网标签(VPN标签)2.压入到达R7的顶层公网标签,R5,R1,R3,R2,R4,R6,R7,VRF,VRF,VRF,VRF,IP,Label,倒数第二跳弹出,Label,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,VPN数据的转发R1 R23.目的PE根据内层私网标签将报文转发给正确的CE,R5,R1,R3,R2,R4,R6,R7,VRF,VRF,VRF,VRF,IP,Lab
15、el,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,VPN数据的转发顶层公网标签由LDP分配,指示LSR如何将标签报文从始发的源PE通过LSP标签交换到达目的PE内层私网标签(VPN标签)由MP-BGP分配,在将每一条客户路由变为VPNv4路由前缀时会自动为每一条VPNv4前缀关联一个标签内层私网标签用于指示目的PE将该标签报文转发给特定VRF(通告该报文目的IP对应的路由条目)的特定接口,以及对应的标签动作。,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项配置案例要求R1与R2的Loopback地址可以互访R1R5、R2R7之间配置静态路由,R5,
16、R1,R2,R6,R7,VRF,VRF,Lo0:1.1.1.1/32,Lo0:2.2.2.2/32,10.0.15.1/24,10.0.15.5/24,10.0.27.2/24,10.0.27.7/24,9.0.56.5/24,9.0.56.6/24,9.0.67.6/24,9.0.67.7/24,Lo0:5.5.5.5/32,Lo0:7.7.7.7/32,Lo0:6.6.6.6/32,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项(Cisco模拟器)配置步骤1.P与PE设备之间部署IGP,保证Loopback地址可达2.P与PE设备之间部署LDP3.P
17、E设备之间建立MP-BGP邻居关系4.PE设备配置相关VRF及接口5.配置PE-CE间路由协议(静态)6.将CE路由引入PE的相关VRF BGP中,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项3.PE设备之间建立MP-BGP邻居关系,R5的BGP配置router bgp 1 no bgp default ipv4-unicast/根据需求进行配置 neighbor 7.7.7.7 remote-as 1 neighbor 7.7.7.7 update-source Loopback0!address-family vpnv4 neighbor 7.7.
18、7.7 activate/激活VPNv4地址簇邻居关系 neighbor 7.7.7.7 send-community extended/自动生成无须配置,不要删除 exit-address-family,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项3.PE设备之间建立MP-BGP邻居关系,查看VPNv4邻居关系建立r5#sh ip bgp vpnv4 all summary BGP router identifier 5.5.5.5,local AS number 1BGP table version is 1,main routing table
19、version 1Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd7.7.7.7 4 1 14 20 1 0 0 00:17:27 0,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项4.PE设备配置相关VRF及接口,R5为R1创建的VRFip vrf ABC rd 1:1 route-target export 1:1 route-target import 1:2interface FastEthernet0/0.15 encapsulation dot1Q 15 ip
20、 vrf forwarding ABC ip address 10.0.15.5 255.255.255.0,R7为R2创建的VRFip vrf ABC rd 1:1 route-target export 1:2 route-target import 1:1interface FastEthernet0/0.27 encapsulation dot1Q 27 ip vrf forwarding ABC ip address 10.0.27.7 255.255.255.0,router bgp 1 address-family ipv4 vrf ABC/自动生成 no auto-summar
21、y no synchronization exit-address-family,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项5.配置PE-CE间路由协议(静态),R5上为VRF配置一条到R1的Lo0的静态路由ip route vrf ABC 1.1.1.1 255.255.255.255 10.0.15.1,分别在R1R2上配置默认路由指向对端PE设备R5R7,R7上为VRF配置一条到R2的Lo0的静态路由ip route vrf ABC 2.2.2.2 255.255.255.255 10.0.27.2,查看PE的VRF中是否存在CE的路由r5#s
22、h ip route vrf ABC 1.0.0.0/32 is subnetted,1 subnetsS 1.1.1.1 1/0 via 10.0.15.1 10.0.0.0/24 is subnetted,1 subnetsC 10.0.15.0 is directly connected,FastEthernet0/0.15,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项6.将CE路由引入PE的相关VRF BGP中,R5上面将R1的路由引入VRF BGP中router bgp 1 address-family ipv4 vrf ABC redist
23、ribute static/将该VRF下配置的静态路由重发布进BGP中 no auto-summary no synchronization exit-address-family,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项6.将CE路由引入PE的相关VRF BGP中,在R5上查看是否将R1的路由引入进BGP的VPNv4路由前缀中r5#sh ip bgp vpnv4 all BGP table version is 3,local router ID is 5.5.5.5Status codes:s suppressed,d damped,h his
24、tory,*valid,best,i-internal,r RIB-failure,S StaleOrigin codes:i-IGP,e-EGP,?-incomplete Network Next Hop Metric LocPrf Weight PathRoute Distinguisher:1:1(default for vrf ABC)*1.1.1.1/32 10.0.15.1 0 32768?,第二章 L3 MPLS/VPN功能组件与工作原理,L3 MPLS/VPN配置及相关表项验证R5R7是否学习到对端通告的VPNv4路由前缀,r5#sh ip bgp vpnv4 all BGP
25、table version is 5,local router ID is 5.5.5.5Status codes:s suppressed,d damped,h history,*valid,best,i-internal,r RIB-failure,S StaleOrigin codes:i-IGP,e-EGP,?-incomplete Network Next Hop Metric LocPrf Weight PathRoute Distinguisher:1:1(default for vrf ABC)*1.1.1.1/32 10.0.15.1 0 32768?*i2.2.2.2/32
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