利用MPLS实现VPN是一种趋势,基于MPLS的标签转发,VPN可以单独构成一个独立的地址空间,VPN之间可以复用地址。当然,在考虑VPN与Internet互连时,网络还需要通过NAT等方式避免与Internet地址发生冲突。
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7 @2 F e' ~( B+ m) f9 X 随着VPN市场趋热,华为公司也推出了自己的MPLS/BGP VPN解决方案。该方案已经有不少应用,其具体优势与特色有:
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1. 基于网络,易于管理。这种基于网络的VPN可以完全由骨干网络来实现,集团用户可将VPN的管理外包给运营商,即网络用户不用关心VPN是如何构造的,VPN由网络运营商在其网络内提供。这种VPN可以显著地减少运营商和用户的投资,特别适用于为企业集团用户实现Intranet和Extranet。 0 c1 c% C+ e8 H+ z% C" T( n" ]
6 u6 t( N+ k1 V/ n7 N8 h& { 2. 扩充性好。由于基于MPLS/BGP实现,因此网络很容易对网络节点进行扩充,网络可剪裁性好。 v, w7 B- k; k) {+ g
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3. 安全。由于基于MPLS/BGP实现,报文在网络节点构成的MPLS域中采用标签转发的形式进行交换(LSP),这具有同ATM/FR虚电路相同的安全级别。 1 l; E9 @8 v# o
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4. QoS保证。MPLS可以利用特有的CoS、RSVP、流量工程等机制,为用户实现QoS保证。 4 g" C- _& \7 J$ x# Y7 P6 l' z) j( k
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组网模型
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# L+ `0 q9 C$ p: d. r. z! ` 如图所示,华为MPLS/BGP VPN网络模型分为VPN1和VPN2,其中:* B: L2 Q4 Z D; M( u
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VPN1包括site1、site2、site3、site6;9 Q6 q) G1 M" o+ o6 l7 f7 T
# a& q+ O/ R4 b+ @ VPN2包括site3、site4、site5、site7。
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8 z6 S8 j3 S6 C" n( o6 K 需要指出的是,site3同时属于VPN1和VPN2,VPN1和VPN2地址可分别采用独立的私有地址空间(允许重叠),并可由用户自行确定。/ P H5 V2 m) x! l0 ~& D) r; d! }6 s
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在此MPLS/BGP VPN的模型中,网络由运营商的骨干网与用户的各个site组成,所谓VPN就是对site集合的划分,一个VPN就对应一个由若干site组成的集合。但是必须遵循如下规则:两个site只有同时属于至少一个VPN定义的site集合,才具有IP连通性。按照这个VPN的定义,一个VPN中的所有site都属于一个企业,称为Intranet;如果VPN中的site分属不同的企业,则称为Extranet。site可以同时属于不同的集合,也可以同时属于不同的VPN。 . S& C& B5 D; Z3 j+ w
7 `# j. D" p) x7 ~' d 实现过程
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; u. p% L' }( i I MPLS采用虚拟路由表的方法实现一个路由器上多个VPN的路由表。每一个VPN对应一个或多个VRF(VPN Routing/Forwarding Instance)。VRF定义连接到PE上的VPN成员(一个site)。一个VRF包括一个IP路由表、一个FIB( Forwarding Information Table)表、相关联的端口和一些控制路由的规则和参数。' x' w9 `8 V' l* Z
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数据包的路由和交换由VRF路由表和单独的FIB表控制,每一个VPN对应一个路由表和一个FIB表。! U. b: h W! E6 x/ B" ~7 T
& t% R& W- ^* ?- C0 p, B VPN路由信息的传播由VPN Route-Target Communities来控制,它主要通过BGP的Extended Communities属性来实现。 VPN路由信息的传播通过下述方法进行工作。
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7 W! G0 ]8 _2 Y; E3 Z; k, q. M 当一条从CE处学习到的VPN路由被Inject到BGP中时,它被赋于一些VPN Route Target Communities属性,其中包括Route-Target属性,该属性决定这些Route将被Export到具体的VRF。- Y- J7 Q3 K5 w4 T
Y, r- e8 Z- e- X9 C) K 每个VRF配置有一个Import Route-Target列表,该列表指明BGP的Update中的Communities属性应该包含哪些Route-Target才能被目标VRF接受。比如,某一个VRF的Import Route-Target列表指明Route-Target Communities A、B和C,这样,每一个MP-iBGP的Update中Communities属性的Route-Target中有A或B或C的Route将被Import到该VRF中。* i% N" }, R/ M' d: [4 h
5 O# m" o2 J* E- F$ [1 v 一个PE路由器可通过静态路由、RIP或BGP从CE处得到某一个IP前缀的路由,该前缀是标准IPv4的前缀。然后,PE通过加上一个8字节的RD(Route Distinguisher)将它转换成为一个VPN-IPv4的前缀,该前缀属于VPN-IPv4的前缀。这种方法可以使用户地址唯一,即使用户使用的是IANA规定的保留地址也一样。
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用于生成VPN-IPv4前缀的RD由PE路由器的VRF配置命令指定。
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- o, _, z! J: b IP包经过MPLS标签交换到目的地址,其选路的基础是VRF路由表和VRF FIB表。0 v2 K9 a9 G7 [
9 ?& l6 ^% i! L6 ? PE路由器为每一个从CE路由器学到的前缀产生一个标签,然后将这个标签添加到BGP更新表中并传递出去。当一个源PE路由器从CE路由器处得到一个IP包,它使用从目标PE路由器学到的标签将该IP包发送出去。当目标PE路由器得到这个已经打上标签的IP包后,该标签从IP包中去除,IP包作为一个纯IP包发送到CE路由器。 |