华为培训MPLSL3VPN原理剖析

华为版权所有，未经许可不得扩散MPLSL3VPN原理ISSUE1.0内部资料，注意保密1本课程主要介绍MPLSL3VPN协议原理以及数据报文的转发过程，另外还介绍了跨ASMPLSL3VPN解决方案。内部资料，注意保密2学习指南本课程全套资料包括培训胶片、配套原理教材、多媒体课件、试题、演练案例和教师教学指导书，合理有效利用上述资料您将会取得良好的学习效果。内部资料，注意保密3参考资料VRP3.30/5.10《操作手册》、《命令手册》《故障信息收集排错指导书》。内部资料，注意保密4目标学习完此课程，您将会：了解VPN的分类掌握MPLSL3VPN转发过程了解跨AS的MPLSL3VPN的实现内部资料，注意保密5第1章VPN概述第2章MPLSL3VPN转发过程第3章跨AS的MPLSL3VPN实现内部资料，注意保密6VPN的分类CPE-BasedVPNNetwork-BasedVPNVLLVPRNVPDNVPLSMPLS/BGPVPNIP-VPNVPNVR-VPNVPN:VirtualPrivateNetwork内部资料，注意保密7VPN的定义（1）IP-VPN：利用IP设施（包括公用的Internet或专用的IP骨干网等）实现专用广域网设备专线业务(远程拨号、DDN等)的业务仿真。Network-BasedIP-VPN：基于网络的IP-VPN是指将关于VPN的维护等外包给运营商实施（也允许用户在一定程度上进行业务管理和控制），并且将其功能特性集中在网络侧设备实现。隧道（Tunnel）：是利用一种协议来传输另外一种协议的一种技术，主要利用隧道协议来实现这种功能；隧道技术涉及了三种协议，隧道协议、隧道协议下面的承载协议和隧道协议所承载的被承载协议。内部资料，注意保密8VPN的定义（2）VLL（VirtualLeasedLine）：虚拟租用线业务，它通过运营商的边缘节点向用户提供两个CPE设备间的点到点连接业务。VPDN（VirtualPrivateDialNetwork）：虚拟专用拨号网，远端用户通过PSTN/ISDN拨入公共IP网，并将数据包隧穿公网以传送至目的网络VPLS（VirtualPrivateLANSegments）：VPLS是利用公共IP资源建立局域网的一种虚拟方法，其组网是建立在MAC层转发，对网络层协议是完全透明的。是一种二层VPNVPRN（VirtualPrivateRoutedNetwork）：VPRN被定义为通过公用IP网络进行多站点广域路由网络业务的一种仿真，VPN的数据包在网络层转发内部资料，注意保密9使用GRE构建VPN建设这样的网络只需要在每一个网络的接入路由器上作配置运营商网络无需知晓VPN内部路由不同VPN可以采用相同地址空间转发效率低10.0.1.1/2410.0.0.0/2410.0.0.0/24129.0.0.2/30129.0.0.1/30129.0.1.1/30129.0.1.2/30公网IP网络129.0.2.2/30129.0.2.1/30129.0.3.1/30129.0.3.2/30GRE隧道GRE隧道10.0.1.1/2410.0.1.2/2410.0.1.2/24Rt1Rt2HQ1HQ2内部资料，注意保密10MPLSVPN网络结构CE（CustomEdge）：直接与服务提供商相连的用户设备。PE（ProviderEdgeRouter）：指骨干网上的边缘路由器，与CE相连，主要负责VPN业务的接入。P（ProviderRouter）：指骨干网上的核心路由器，主要完成路由和快速转发功能。VPN_AVPN_AVPN_B10.3.0.010.1.0.011.5.0.0CECECEVPN_AVPN_BVPN_B10.1.0.010.2.0.011.6.0.0CEPEPECECEVPN_A10.2.0.0CEVPN_AVPN_BVPN_B10.1.0.010.2.0.011.6.0.0CEPEPECECEVPN_A10.2.0.0CEVPN_A10.2.0.0CEiBGPsessionsPPPPPEPE内部资料，注意保密11网络拓扑结构－1一个site只属于一个VPN:Intranetsite1site3site2site10site20site30内部资料，注意保密12网络拓扑结构－2site1site4site5stie2stie3IntranetExtranet一个site可以属于多个VPN内部资料，注意保密13MPLSVPN的特点在这种网络构造中，由服务提供商向用户提供VPN服务，用户感觉不到公共网络的存在，就好像拥有独立的网络资源一样。P路由器，也不需要知道有VPN的存在，仅仅负责骨干网内部的数据传输。但其必须能够支持MPLS协议，并使能该协议。所有的VPN的构建、连接和管理工作都是在PE上进行的。网络配置简单可以直接利用现有路由协议而无需任何改动MPLSVPN网络具有良好的可扩展性可实现具有QOS和TE的VPN内部资料，注意保密14第1章VPN概述第2章MPLSL3VPN转发过程第3章跨AS的MPLSL3VPN实现内部资料，注意保密15PE和CE设备之间的关系PE和CErouters通过EBGP、RIP和静态路由交换信息,CE运行标准路由协议PE维护独立的路由表：公网和私网公网路由表，包含全部PE和P路由器的路由，由VPN的骨干网IGP产生VRF(VPNrouting&forwarding)，包含到一个或多个直接相连的CE的路由和转发表；VRF可以与任何类型接口绑定在一起；如果直接相连的site属于同一VPN，那这几个接口可以使用同一个VRFPECPECECESite-2Site-2Site-1Site-1EBGP,RIP,StaticVPNAVPNBVRFforVPNAVRFforVPNBGlobalroute内部资料，注意保密16VRFVRF---VPN路由转发实例（VPNRouting&ForwardingInstance）每一个VRF可以看作虚拟的路由器，好像是一台专用的PE设备。该虚拟路由器包括如下元素：一张独立的路由表，当然也包括了独立的地址空间。一组归属于这个VRF的接口的集合。一组只用于本VRF的路由协议。对于每个PE，可以维护一个或多个VRF，同时维护一个公网的路由表（也叫全局路由表），多个VRF实例相互分离独立。其实实现VRF并不困难，关键在于如何在PE上使用特定的策略规则来协调各VRF和全局路由表之间的关系。内部资料，注意保密17VRF路由的发布PE路由器通过MPLS/VPN骨干网发布本地的VPN路由信息。发送端PE通过使用MP-iBGP将VRF路由从本地发布出去（带有export-target属性）接收端PE将路由引入到所属的VRF中（有相匹配的import-target属性）PEPECERouterCERouterPRouterSiteSiteMP-iBGP内部资料，注意保密18RouteTargetRT使用了BGP的扩展community属性,并且起了一个新名字：RT（RouteTarget）扩展的community有如下两种格式：其中type字段为0x0002或者0x0102时表示RT。TYPE(2字节）AdministratorFieldAssignedNumberField0x00022字节AS号4字节分配编号0x01024字节IP地址2字节分配编号内部资料，注意保密19RT的本质RT的本质是每个VRF表达自己的路由取舍及喜好的方式。可以分为两部分：ExportTarget与importTarget在一个VRF中，在发布路由时使用RT的export规则。直接发送给其他的PE设备在接收端的PE上，接收所有的路由，并根据每个VRF配置的RT的import规则进行检查，如果与路由中的RT属性match，则将该路由加入到相应的VRF中。内部资料，注意保密20RT的灵活应用由于每个RTExportTarget与importTarget都可以配置多个属性，可以实现非常灵活的VPN访问控制baim:aex:bim:bex:aim:aex:aaim:aex:acbim:a,cex:a,bim:bex:ca传统模式传统模式hub-spoke模式extranet模式内部资料，注意保密21RT的作用PRouterPRouterMPLS/VPNBackboneMPLS/VPNBackboneVPNAVPNAVPNBSITESITE--22VPNBMP-iBGPSITESITE--11SITESITE--33SITESITE--44Site-1routesRT=VPNASite-2routesRT=VPNBSite-3routesRT=VPNASite-4routesRT=VPNBSite1-routesSite3-routesVPNASite2-routesSite4-routesVPNBSite1-routesSite3-routesVPNASite2-routesSite4-routesVPNB内部资料，注意保密22VPNv4和IPv4地址族为了解决不同的VPN可以使用相同的地址空间的问题，引入了新的地址族——VPNv4。而原来的标准的地址族就称为IPv4。VPNv4地址族主要用于PE路由器之间传递VPN路由由于RD在不同的VPN间具有唯一性。如果两个VPN使用相同的IP地址，PE路由器为它们添加不同的RD，转换成唯一的VPN-v4地址，不会造成地址空间的冲突。PE从CE接收的标准的路由是IPv4路由，如果需要引入VRF路由表并发布给其他的路由器，此时需要附加一个RD。建议相同VPN的RD配置成相同的。RouteDistinguisher(8个字节)IPv4地址VPNV4地址结构：内部资料，注意保密23MPLS/VPNRDRD的格式:16位自治系统号ASN：32位用户自定义数，例如：100:132位IP地址：16位用户自定义数，例如：172.1.1.1:1一般为一个site分配唯一一个RD，它是VRF的标识符公网和私网的区别：公网路由表有IGP路由产生，可能包含BGP-4(IPv4)路由，但不会有VPN路由VRF路由表包含特定VPN路由，可能有MP-iBGP路由引入到VRF中的路由，也可能有vrf路由实例从CE获得的路由TYPE(2字节）AdministratorFieldAssignedNumberField02字节AS号4字节分配编号14字节IP地址2字节分配编号RD的结构：内部资料，注意保密24MBGPMBGP(MultiprotocolExtensionsforBGP-4)BGP-4仅仅支持IPv4，MBGP是为了让BGP可以用于传输更多协议（IPv6,IPX,...）的路由信息而进行的扩展。为了保持兼容性，MBGP仅仅添加了两个BGP属性：MP_REACH_NLRI、MP_UNREACH_NLRI，这两个属性可以用在BGPUpdate消息中用于通告或废止网络可达性信息。内部资料，注意保密25MBGP：MP_REACH_NLRI内部资料，注意保密26携带标签映射消息这里可以携带多个Label，每个Label的前20位是标签，后4位则的前3位是EXP域，最后一位用于指示是否是栈底必须注意这个标签必须是由MP_REACH_NLRI属性中Next-Hop所指LSR所分配。可以有两种办法废除路由信息（同时也解除了标签绑定）对同一个目标再次发布不同的路由（和一个新的Label）用Withdraw消息将MP_UNREACH_NLRI将这个目的包含于其中NetworkLayerReachabilityInformation:内部资料，注意保密27MBGP：MP_UNREACH_NLRI标签映射消息携带在MP_REACH_NLRI属性中AddressFamailyIdentifier和SubsequentAddressFa