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。
1 l0 I8 J4 ?8 f* v. v1 ^
# U! G0 D _- X# g$ E 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: " c1 P0 x% t; `8 W
% S5 V; d, u! Y+ E
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。
) e( D% L, V5 S6 ^ p" {- v3 N. c
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。 6 @5 ^% z- ?9 c, j) W1 `
! w, c: Q/ e" L) w: A8 m# y5 a 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。
. o: Y1 h. Z7 V$ t3 b* P+ D% {
+ ?6 c) `% c5 w 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。
" W3 G4 \6 U- B7 t/ j6 P" C8 W 7 o7 c; r M) C- X4 y0 E. G3 H) f
组网模型
! L* e8 U0 s7 D2 w' ]+ @
6 s. t* M9 e, I7 l 如图所示,华为MPLS/BGP VPN网络模型分为VPN1和VPN2,其中:! t% K6 p k9 y4 p- }
* _2 t) l! I: ]4 v7 b VPN1包括site1、site2、site3、site6;
$ O1 v: s8 F; X + H* l- i5 M/ ~* x
VPN2包括site3、site4、site5、site7。
! ^4 _2 y* G: p' d. l) ` 1 ?3 B6 n3 y6 n
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。+ r* P$ i6 c' a- R' [, [2 Y6 j
- K' u P$ i- Q: _$ b4 `$ v" @. x! `
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。 / U" p" M! l5 w {$ G5 A4 L$ T
& |0 [$ C. q# u: y 实现过程
S& v+ q& t F . A$ f% t" c. ?, M: J7 A
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。2 Y% E8 c& K( c
; S* J( _" U3 R 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。* V1 c! _. Y" F! a; I8 A* [% h8 O0 G
* h. h! M5 \. V+ H% 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。3 f, P8 ~$ k7 b% F0 q5 Y T0 c
5 w6 x/ Z1 H" W- h3 X% E' | O
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。
9 z& Q# Q, ]$ m5 R8 e5 g 3 b a* m: E4 f z3 h
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。8 a2 O" z+ P2 K. q
/ I; W7 O n1 L3 \5 d9 k6 f 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。* E: z4 G* R& z( J
! V" \1 j5 }) { 用于生成VPN-IPv4前缀的RD由PE路由器的VRF配置命令指定。7 {5 Q o+ M3 c6 K4 c* Z( ?, {8 ]
% z3 P& A4 L6 s) B$ ]8 V
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。
# }5 e( H+ G4 ^6 r
$ m# P$ @1 S1 I* B. ?4 C5 K 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。 |