MPLS VPN原理与配置

本文主要是介绍MPLS VPN原理与配置，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1.MPLS VPN概述

（1）MPLS VPN定义

（2）MPLS VPN网络架构

CE：用户网络边缘设备，有接口直接与运营商网络相连。CE可以是路由器或交换机，也可以是一台主机。通常情况下，CE“感知”不到VPN的存在，也不需要支持MPLS。
PE：运营商边缘路由器，是运营商网络的边缘设备，与CE直接相连。在MPLS网络中，对VPN的所有处理都发生在PE上，对PE性能要求较高。
P：运营商网络中的骨干路由器，不与CE直接相连。P设备只需要具备基本MPLS转发能力，不维护VPN相关信息。
站点的含义可以从下述几个方面理解：
站点是指相互之间具备IP连通性的一组IP系统，并且这组IP系统的IP连通性不需通过运营商网络实现。
站点的划分是根据设备的拓扑关系，而不是地理位置。如图所示，公司A的X省网络和公司A的Y省网络需要通过运营商的骨干网进行互联，所以它们被划分为两个站点。若在当前X省网络和Y省网络的CE之间增加一条物理专线，不需要通过运营商网络就可以互通，那么这两张网络就是一个站点。
站点与VPN的关系：
对于多个连接到同一服务提供商网络的站点，通过制定策略，可以将它们划分为不同的集合，只有属于相同集合的站点之间才能通过服务提供商网络互访，这种集合就是VPN。
一个Site中的设备可以属于多个VPN，换言之，一个Site可以属于多个VPN。
注：也有可能出现站点为一台主机的情况，此时该主机就是CE设备。本课程仅讨论站点是一个或多个子网，用路由器或交换机作为CE的情况。

2.MPLS VPN路由交互

（1）MPLS VPN 路由发布概述

（2）CE与PE之间的路由信息交换

（3）入口PE到出口PE路由传递（1）

（4）VRF

（5）RD

（6）VPN-IPv4地址

（7）MP-BGP

（8）入口PE到出口PE路由传递（3）

（9）RT

（10）入口PE到出口PE路由传递（4）

（11）数据转发时遇到的问题

（12）通过标签解决问题

（13）入口PE到出口PE路由传递（5）

PE上分配私网标签的方法有如下两种：
基于路由的MPLS标签分配：为VPN路由表的每一条路由分配一个标签（one label per route）。这种方式的缺点是：当路由数量比较多时，设备入标签映射表ILM（Incoming Label Map）需要维护的表项也会增多，从而提高了对设备容量的要求。
基于VPN实例的MPLS标签分配：为整个VPN实例分配一个标签，该VPN实例里的所有路由都共享一个标签。使用这种分配方法的好处是节约了标签。
私网路由交叉：VPNv4路由与本地VPN实例的VPN-Target进行匹配的过程称为私网路由交叉。PE在收到VPNv4路由后，既不进行优选，也不检查隧道是否存在，直接将其与本地的VPN实例进行交叉。
隧道迭代：为了将私网流量通过公网传递到另一端，需要有一条公网隧道承载这个私网流量。因此私网路由交叉完成后，需要根据目的IPv4前缀进行路由迭代，即该IPv4路由的下一跳有对应的LSP存在；只有隧道迭代成功，该路由才被放入对应的VPN实例路由表。

（14）MPLS VPN中的路由交互全过程

3.MPLS VPN报文转发

（1）报文转发过程（1）

（2）报文转发过程（2）

（3）报文转发过程（3）

（4）报文转发过程（4）

4.MPLS VPN报文转发

（1）配置命令-VPN实例配置（1）

（2）配置命令-VPN实例配置（2）

（3）配置命令-MP-BGP配置

（4）配置命令-PE与CE间路由配置

（5）MPLS VPN案例

A公司总部和PE之间才用OSPF交互路由信息，A公司分部和PE之间才用BGP交互路由信息，B公司总部和PE之间才用静态路由交互路由信息，B公司分部和PE之间才用ISIS交互路由信息。

[A-zongbu]ospf 1
[A-zongbu-ospf-1]area 0
[A-zongbu-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.8.8 0.0.0.0
[A-zongbu-ospf-1-area-0.0.0.0]network 201.1.1.8 0.0.0.0

[AR1]ip vpn-instance A
[AR1-vpn-instance-A]route-distinguisher 11:11
[AR1]inter g0/0/1
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip binding vpn-instance A
Info: All IPv4 related configurations on this interface are removed!
Info: All IPv6 related configurations on this interface are removed!
[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 201.1.1.1 24
[AR1]ospf 2 vp
[AR1]ospf 2 vpn-instance A
[AR1-ospf-2-area-0.0.0.0]network 201.1.1.1 0.0.0.0

[AR3]ip vpn-instance A
[AR3-vpn-instance-A]route-distinguisher 22:22
[AR3]inter g0/0/0
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip binding vpn-instance A
Info: All IPv4 related configurations on this interface are removed!
Info: All IPv6 related configurations on this interface are removed!
[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 202.1.1.1 24
[AR3]bgp 123
[AR3-bgp]ipv4-family vpn-instance A
[AR3-bgp-A]peer 202.1.1.9 as-number 65888
[A-fenbu]bgp 65888
[A-fenbu-bgp]peer 202.1.1.1 as-number 123
BGP除了ipv4 地址族默认激活外，其他的都是没有激活的
[AR3-bgp]ipv4-family vpn-instance A

[A-fenbu-bgp]network 192.168.9.8 32
[AR3]dis ip routing-table vpn-instance A (查看是否学到A公司分部的BGP路由)

[AR1]mpls lsr-id 10.0.1.1
[AR1]mpls
[AR1-mpls]q
[AR1]mpl ldp
[AR1]inter g0/0/0
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]mpls
[AR1-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp

[AR2]mpls lsr-id 10.0.2.2
[AR2]mpls
[AR2-mpls]q
[AR2]mpls ldp
[AR2-mpls-ldp]q
[AR2]inter g0/0/0
[AR2-GigabitEthernet0/0/0]mpls ldp
[AR2]inter g0/0/1
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]mpls
[AR2-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp

[AR3]mpls lsr-id 10.0.3.3
[AR3]mpls
[AR3]mpls ldp
[AR3-mpls-ldp]q
[AR3]inter g0/0/1
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]mpls
[AR3-GigabitEthernet0/0/1]mpls ldp

查看会话是否正常：
[AR2]dis mpls ldp session all
查看有没有发标签：
[AR2]dis mpls lsp

[AR1]ip vpn-instance A
[AR1-vpn-instance-A]vpn-target 100:1 import-extcommunity
[AR1-vpn-instance-A]vpn-target 100:1 export-extcommunity

[AR3]ip vpn-instance A
[AR3-vpn-instance-A]vpn-target 100:1 （标识导入导出的流量）
IVT Assignment result:
Info: VPN-Target assignment is successful.
EVT Assignment result:
Info: VPN-Target assignment is successful.

[AR1]bgp 123
[AR1-bgp]peer 10.0.3.3 as-number 123
[AR1-bgp]peer 10.0.3.3 c l 0
[AR1-bgp]peer 10.0.3.3 next-hop-local （对方下一跳的值为我本身）
[AR1-bgp]ipv4-family vpnv4
[AR1-bgp-af-vpnv4]peer 10.0.3.3 enable （启用VPNV4让路由器可以传递VPNV4路由）

[AR3]bgp 123
[AR3-bgp]peer 10.0.1.1 as 123
[AR3-bgp]peer 10.0.1.1 c l 0
[AR3-bgp]peer 10.0.1.1 next-hop-local
[AR3-bgp]ipv4-family vpnv4
[AR3-bgp-af-vpnv4]peer 10.0.1.1 enable

[AR1]dis bgp vpnv4 all peer（查看邻居是否正常）

[AR1]bgp 123
[AR1-bgp]ipv4-family vpn-instance A
[AR1-bgp-A]import-route ospf 2

[AR1-bgp]dis bgp vpnv4 vpn-instance A routing-table （查看路由实例）

[AR1]ospf 2
[AR1-ospf-2]im
[AR1-ospf-2]import-route bgp

[B-fenbu]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 204.1.1.1

[AR1]ip vpn-instance B
[AR1-vpn-instance-B]ro
[AR1-vpn-instance-B]route-distinguisher 33:33
[AR1-vpn-instance-B-af-ipv4]vp
[AR1-vpn-instance-B-af-ipv4]vpn-target 200:1

[AR1-GigabitEthernet0/0/2]ip binding vpn-instance B
[AR1-GigabitEthernet0/0/2]ip add 204.1.1.1 24
[AR1]ip route-static vpn-instance B 192.168.8.0 24 204.1.1.8
[AR1]bgp 123
[AR1-bgp]ipv4-family vpn-instance B
[AR1-bgp-B]import-route static

[AR3]ip vpn-instance B
[AR3-vpn-instance-B]route-distinguisher 44:44
[AR3-vpn-instance-B-af-ipv4]vpn-target 200:1
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]ip binding vpn-instance B
Info: All IPv4 related configurations on this interface are removed!
Info: All IPv6 related configurations on this interface are removed!
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]IP ADD 203.1.1.1 24

[AR3]ISIS vpn-instance B
[AR3-isis-1]network-entity 49.0001.0000.0000.0001.00
[AR3-isis-1]inter g0/0/2
[AR3-GigabitEthernet0/0/2]isis enable 1

[B-zongbu]isis 1
[B-zongbu-isis-1]network-entity 49.0001.0000.0000.0002.00.
[B-zongbu]inter g0/0/0
[B-zongbu-GigabitEthernet0/0/0]isis enable 1
[B-zongbu-LoopBack9]isi enable 1
[AR3]dis isis peer vpn-instance B