網(wǎng)絡(luò)mpls三層vpn技術(shù)白皮書(shū)(編輯修改稿)
2024-09-07 08:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 簽分發(fā)過(guò)程：DoD（downstreamondemand ）模式上游 LSR 向下游 LSR 發(fā)送標(biāo)簽請(qǐng)求消息（Label Request Message），其中包含 FEC 的描述信息。下游 LSR 為此 FEC 分配標(biāo)簽，并將綁定的標(biāo)簽通過(guò)標(biāo)簽映射消息（Label Mapping Message）反饋給上游 LSR。下游 LSR 何時(shí)反饋標(biāo)簽映射消息，取決于該 LSR 采用的標(biāo)簽分配控制方式。? 采用 Ordered 方式時(shí)，只有收到它的下游返回的標(biāo)簽映射消息后，才向其上游發(fā)送標(biāo)簽映射消息；? 采用 Independent 方式時(shí)，不管有沒(méi)有收到它的下游返回的標(biāo)簽映射消息，都立即向其上游發(fā)送標(biāo)簽映射消息。上游 LSR 一般是根據(jù)其路由表中的信息來(lái)選擇下游 LSR。在下圖中，LSP 沿途的 LSR都采用 Ordered 方式。DU（downstream unsolicited）模式下游 LSR 在 LDP 會(huì)話建立成功后，主動(dòng)向其上游 LSR 發(fā)布標(biāo)簽映射消息。上游 LSR保存標(biāo)簽映射信息，并根據(jù)路由表信息來(lái)處理收到的標(biāo)簽映射信息。標(biāo)簽上下游簡(jiǎn)圖2. MPLS VPN在目前MPLS網(wǎng)絡(luò)中最為流行和最為廣泛的是MPLS VPN(MPLS虛擬私有網(wǎng)絡(luò))技術(shù)，對(duì)于MPLS VPN技術(shù)的應(yīng)用從它誕生到現(xiàn)在一直以來(lái)都是成指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。因?yàn)镸PLS VPN可以提供高擴(kuò)展性，并且可以將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以分割成相互獨(dú)立的小網(wǎng)絡(luò)，而該技術(shù)正是大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)所需要的，因?yàn)榇笮推髽I(yè)網(wǎng)絡(luò)的通用架構(gòu)必須要能為單獨(dú)的部門(mén)或不同的分部進(jìn)行隔離的網(wǎng)絡(luò)，因此現(xiàn)在MPLS VPN技術(shù)已經(jīng)被大型企業(yè)看重。 VPN簡(jiǎn)介VPN（Virtual Private Network）即虛擬專用網(wǎng)。它是在Inter網(wǎng)絡(luò)中建立一條虛擬的專用通道，讓兩個(gè)遠(yuǎn)距離的網(wǎng)絡(luò)客戶能在一個(gè)專用的網(wǎng)絡(luò)通道中相互傳遞資料而不會(huì)被外界干擾或竊聽(tīng)。所謂虛擬，是指用戶不再需要擁有實(shí)際的長(zhǎng)途數(shù)據(jù)線路，而是使用Inter公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的長(zhǎng)途數(shù)據(jù)線路。所謂專用網(wǎng)絡(luò)，是指用戶可以為自己制定一個(gè)最符合自己需求的網(wǎng)絡(luò)。按照以前的企業(yè)互連方式，企業(yè)與其子公司之間要拉一根專線，而每年卻需為這根專線支付昂貴的專線費(fèi)，如若改用VPN方案，利用Inter 組建私有網(wǎng)，將大筆的專線費(fèi)用縮減為少量的市話費(fèi)用和Inter 費(fèi)，如果愿意，企業(yè)甚至可以不必建立自己的廣域網(wǎng)維護(hù)系統(tǒng)，而將這一繁重的任務(wù)交由專業(yè)的ISP來(lái)完成。 MPLS VPN技術(shù)MPLS VPN能夠提供所有上述VPN中所提到的功能，MPLS VPN的實(shí)現(xiàn)是因?yàn)榉?wù)提供商的骨干網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)行了MPLS，這就使得該骨干網(wǎng)絡(luò)可以支持分離的轉(zhuǎn)發(fā)層面和控制層面，而該特性在IP的骨干網(wǎng)絡(luò)中是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成：MPLS VPN 中由三部分組成： CE、PE 和 P。? P 路由器（Provide Router）：供應(yīng)商路由器。位于 MPLS 域的內(nèi)部。可以基于標(biāo)簽交換快速轉(zhuǎn)發(fā) MPLS 數(shù)據(jù)流。P 路由器接收 MPLS 報(bào)文，交換標(biāo)簽后，輸出MPLS 報(bào)文。? PE 路由器（Provide Edge Router）：供應(yīng)商邊界路由器。位于 MPLS 域的邊界，用于轉(zhuǎn)換 IP 報(bào)文和 MPLS 報(bào)文。PE 路由器接收 IP 報(bào)文，壓入 MPLS 標(biāo)簽后，輸出 MPLS 報(bào)文；并且接收 MPLS 報(bào)文，彈出標(biāo)簽之后，輸出 IP 報(bào)文。PE 路由器上，與其它 P 路由器或者 PE 路由器連接的端口被稱為“ 公網(wǎng)端口”，配置公網(wǎng)IP 地址；與 CE 路由器連接的端口被稱為 “私網(wǎng)端口”，配置私網(wǎng) IP 地址。? CE 路由器（Customer Edge Router）：用戶邊界路由器。位于用戶 IP 域邊界，直接和 PE 路由器連接，用于匯聚用戶數(shù)據(jù)，并把用戶 IP 域的路由信息轉(zhuǎn)發(fā)到 PE路由器。CE 和 PE 的劃分主要是根據(jù) SP 與用戶的管理范圍，CE 和 PE 是兩者管理范圍的邊界。當(dāng) CE 與直接相連的 PE 建立鄰接關(guān)系后，CE 把本站點(diǎn)的 VPN 路由發(fā)布給 PE，并從 PE學(xué)到遠(yuǎn)端 VPN 的路由。CE 與 PE 之間使用 BGP/IGP 交換路由信息，也可以使用靜態(tài)路由。PE 從 CE 學(xué)到 CE 本地的 VPN 路由信息后，通過(guò) BGP 與其它 PE 交換 VPN 路由信息。PE 路由器只維護(hù)與它直接相連的 VPN 的路由信息，不維護(hù)服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)中的所有 VPN路由。P 路由器只維護(hù)到 PE 的路由，不需要了解任何 VPN 路由信息。當(dāng)在 MPLS 骨干網(wǎng)上傳輸 VPN 流量時(shí)，入口 PE 做為 Ingress LSR（Label Switch Router），出口 PE 做為 Egress LSR，P 路由器則做為 Transit LSR。 BGP/MPLS VPN到今天，BGP4(BGP版本4)是個(gè)非常成熟的協(xié)議，已經(jīng)成為域間路由的標(biāo)準(zhǔn)使用協(xié)議，BGP非常適合承載成百上千條路由協(xié)議，并且能夠?qū)Ψ€(wěn)定性提供很好的支持。同時(shí)它具有良好的可擴(kuò)展性，可以實(shí)施擴(kuò)展策略的路由協(xié)議。所以選擇BGP來(lái)承載MPLS L3 VPN的路由。要實(shí)現(xiàn)MPLS L3 VPN還需要解決一些基本問(wèn)題，這些問(wèn)題包括VRF、路由區(qū)分器RD、路由對(duì)象RT等全新的路由轉(zhuǎn)發(fā)表VRFVRF即VPN Routing amp。 Forwarding Instance，VPN 路由轉(zhuǎn)發(fā)實(shí)例，由VPN路由表和VPN IP轉(zhuǎn)發(fā)表( 轉(zhuǎn)發(fā)表包含了MPLS封裝信息)組成，是實(shí)現(xiàn)MPLS VPN分組轉(zhuǎn)發(fā)的核心表項(xiàng)。在PE 上的每一個(gè)VPN 有自己獨(dú)立的一個(gè)VRF 實(shí)例，不同VPN的VRF 地址空間可以重疊。在MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)PE 通常包含有多個(gè)獨(dú)立運(yùn)作的VRF，一個(gè)PE維護(hù)了一張IP路由表，同時(shí)由于在PE上的路由需要被相互隔離，以確保隊(duì)每一個(gè)用戶VPN的私有性，所以為每一個(gè)連到PE的VPN維護(hù)了一張VRF 表，在PE 上，指向CE的接口只屬于一個(gè)VRF，同樣地，所有在VRF接口上收到的IP 報(bào)文都應(yīng)該毫無(wú)疑問(wèn)地屬于這個(gè)VRF，如下圖所示：PE上的VRF圖示路由區(qū)分器RD由于BGP/MPLS VPN提供私密性，支持不同用戶之間使用重疊的IP地址，如果沒(méi)有保障機(jī)制來(lái)區(qū)分的話，那樣會(huì)亂套了，路由肯定會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，為了解決這個(gè)問(wèn)題，RD的構(gòu)想被定義來(lái)讓IPv4前綴唯一。其基本原理就是每一個(gè)用戶收到一個(gè)前綴都會(huì)有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符(即RD)來(lái)區(qū)分來(lái)自不同用戶的相同前綴。我們將這種IPv4前綴和RD的前綴結(jié)合在一起的形式稱為vpnv4 前綴。而B(niǎo)GP/MPLS VPN需要將這些vpnv4前綴在PE之間進(jìn)行傳遞。在IPv4地址加上RD之后，就變成VPNIPv4地址族了。理論上可以為每個(gè)VRF配置一個(gè)RD，但要保證這個(gè)RD全球唯一，通常建議為每個(gè)VPN都配置相同的RD，如果兩個(gè)VRF中存在相同的地址，但是RD不同，則兩個(gè)VRF一定不能互訪，間接互訪也不成。PE從CE接收的標(biāo)準(zhǔn)的路由是IPv4路由，如果需要發(fā)布給其他的PE路由器，此時(shí)需要為這條路由附加一個(gè)RD。VPNIPv4地址僅用于服務(wù)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部。在PE發(fā)布路由時(shí)添加，在PE接收路由后放在本地路由表中，用來(lái)與后來(lái)接收到的路由進(jìn)行比較。CE不知道使用的是VPNIPv4地址。在其穿越供應(yīng)
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