0110 BGP MPLS IP VPN.docx

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0110BGPMPLSIPVPN

目录

5BGP/MPLSIPVPN5-1

5.1BGP/MPLSIPVPN简介5-3

5.1.1BGP/MPLSIPVPN概述5-3

5.1.2基本概念5-4

5.2BGP/MPLSIPVPN基本原理5-11

5.2.1MP-BGP5-11

5.2.2PE上的VPN路由选择5-15

5.2.3VPNv4路由发布5-17

5.2.4应用于BGP/MPLSIPVPN的隧道5-17

5.2.5MP-BGP标签分配5-18

5.2.6基本BGP/MPLSIPVPN的路由发布5-19

5.2.7基本BGP/MPLSIPVPN报文转发5-21

5.2.8BGP的AS号替换5-22

5.2.9VPN路由反射器5-23

5.2.10VPNQoS5-24

5.3BGP/MPLSIPVPN基本组网5-28

5.3.1Intranet5-28

5.3.2Extranet5-29

5.3.3Hub&Spoke5-29

5.4跨域VPN5-35

5.4.1概述5-36

5.4.2跨域VPN-OptionA方式5-36

5.4.3跨域VPN-OptionB方式5-38

5.4.4跨域VPN-OptionC方式5-41

5.4.5跨域VPN的其他方案5-44

5.5运营商的运营商5-45

5.5.1概述5-45

5.5.2二级运营商是普通SP5-47

5.5.3二级运营商是BGP/MPLSIPVPNSP5-50

5.6多角色主机5-54

5.6.1技术背景5-55

5.6.2实现原理5-55

5.7HoVPN5-56

5.7.1为什么需要HoVPN5-56

5.7.2HoVPN的实现5-57

5.7.3HoVPN的典型组网5-60

5.7.4HoVPN的优势5-62

5.8OSPFVPN扩展5-63

5.8.1基本概念5-63

5.8.2PE上的OSPF多实例5-66

5.8.3Shamlink5-71

5.8.4Multi-VPN-InstanceCE5-73

5.9VPN与Internet互联5-75

5.9.1概述5-75

5.9.2在PE侧实现5-75

5.9.3在Internet网关侧实现5-77

5.9.4在用户侧实现5-77

5.9.5三种方法的比较5-79

5.10VPNFRR5-79

5.11VPNGR5-80

5.11.1GR简介5-80

5.11.2VPNGR概述5-81

5.11.3PE路由器发生主备倒换5-81

5.11.4P路由器发生主备倒换5-83

5.11.5CE路由器发生主备倒换5-83

5.12VPN路由按优先级收敛5-83

5.12.1简介5-83

5.12.2基本原理5-84

5.13参考资料清单5-85

插图目录

图5-1BGP/MPLSIPVPN模型5-3

图5-2Site示意图5-5

图5-3一个site属于多个VPN5-6

图5-4VPN实例示意图5-7

图5-5VPN-IPv4地址结构5-8

图5-6CE双归属组网示意图5-9

图5-7VPN-Target格式5-10

图5-8MP_REACH_NLRI属性的格式5-12

图5-9携带标签的NLRI格式5-13

图5-10MP_UNREACH_NLRI属性的格式5-13

图5-11BGP可选能力协商参数格式5-14

图5-12MP-BGP能力值域的格式5-14

图5-13CE2－>CE1的路由发布过程5-21

图5-14VPN报文转发过程5-22

图5-15BGPAS号替换应用示意图5-23

图5-16资源隔离VPN示意图5-25

图5-17VPN隧道绑定组网图5-26

图5-18IntranetVPN组网方案5-28

图5-19Extranet组网方案5-29

图5-20Hub&Spoke组网Site2到Site1的路由发布途径5-30

图5-21Site1到Site2的数据传输途径5-31

图5-22Hub-CE与Hub-PE，Spoke-PE与Spoke-CE使用EBGP组网5-32

图5-23Hub-CE与Hub-PE，Spoke-PE与Spoke-CE使用IGP组网5-33

图5-24Hub-CE与Hub-PE使用EBGP，Spoke-PE与Spoke-CE使用IGP组网5-34

图5-25Hub-CE与Hub-PE使用IGP，Spoke-PE与Spoke-CE使用EBGP组网5-34

图5-26ASBR间使用OptionA方式管理VPN路由组网图5-37

图5-27跨域VPN-OptionA的路由信息发布5-38

图5-28VRF-to-VRF报文转发5-38

图5-29ASBR间通过跨域VPN-OptionB方式发布标签VPN-IPv4路由组网图5-39

图5-30跨域VPN-OptionB的路由信息发布5-40

图5-31跨域VPN-OptionB的报文转发5-41

图5-32PE间通过跨域VPN-OptionC方式发布标签VPN-IPv4路由5-42

图5-33采用RR的跨域VPNOptionC方式组网图5-42

图5-34跨域VPN-OptionC的标签分配5-43

图5-35跨域VPN-OptionC的报文转发5-44

图5-36使用GRE的跨域VPN5-45

图5-37运营商的运营商组网示例5-45

图5-38二级运营商是普通SP5-47

图5-39二级运营商是BGP/MPLSIPVPN服务提供商5-47

图5-40相同AS的路由信息交互示意图15-48

图5-41不同AS的路由信息交互示意图15-49

图5-42二级运营商是普通SP的报文转发示意图5-50

图5-43相同AS的路由信息交互示意图25-51

图5-44二级运营商是BGP/MPLSIPVPNSP的报文转发示意图（相同AS）5-52

图5-45不同AS的路由信息交互示意图25-53

图5-46二级运营商是BGP/MPLSIPVPNSP的报文转发示意图（不同AS）5-54

图5-47多角色主机的实现5-56

图5-48HoVPN的基本结构5-57

图5-49HoVPN的标签传输示意图5-59

图5-50分层式PE的嵌套5-60

图5-51非分层结构组网5-61

图5-52分层结构组网5-61

图5-53使用HoVPN方案部署跨域VPN5-62

图5-54在VPN中使用OSPF5-64

图5-55LSAOptions域中的DN位5-65

图5-56BGP/OSPF的互操作示意图5-67

图5-57Type3LSA路由产生的环路5-69

图5-58Type3LSA产生的环路5-70

图5-59VPNsite通过area0与VPN骨干相连5-71

图5-60Shamlink应用示意图5-72

图5-61Shamlink路由发布5-73

图5-62Multi-VPN-InstanceCE组网示意图5-74

图5-63MCE进行环路检测的情况5-74

图5-64在PE侧实现VPN与Internet互联5-76

图5-65在Internet网关侧实现VPN与Internet互联5-77

图5-66直接将CE接入Internet实现VPN与Internet互联5-78

图5-67使用独立接口接入PE实现VPN与Internet互联5-78

图5-68VPN路由按优先级收敛组网示意图5-84

表格目录

表5-1三种VPN与Internet互联的实现方法比较5-79

5BGP/MPLSIPVPN

关于本章

本章描述内容如下表所示。

标题

内容

5.1BGP/MPLSIPVPN简介

介绍BGP/MPLSIPVPN的基本概念

5.2BGP/MPLSIPVPN基本原理

介绍MP-BGP、VPN路由选择和报文转发的基本实现原理及VPNQOS

5.3BGP/MPLSIPVPN基本组网

介绍VPN的几种基本组网方案，包括Intranet、Extranet及Hub&Spoke

5.4跨域VPN

介绍三种跨域方式VPN的路由发布和报文转发过程，并对三种方式的优缺点进行了描述

5.5运营商的运营商

介绍运营商的运营商组网方案的基本原理和优缺点，重点介绍路由发布和报文转发过程

5.6多角色主机

介绍为某个VPN中地理位置和角色相对固定的服务器或终端访问其他VPN的解决方案

5.7HoVPN

介绍分层VPN网络模型——多个PE承担不同的角色，并形成层次结构，共同完成一个PE功能，以降低对PE的性能要求

5.8OSPFVPN扩展

PE和CE之间使用OSPF交互VPN路由，使经过MPLSVPN骨干网的路由也成为OSPF区域内路由

5.9VPN与Internet互联

介绍VPN与Internet互联的实现方法

5.10VPNFRR

介绍在CE双归属的VPN网络环境中，当PE设备发生故障时实现VPN业务端到端的快速切换技术

5.11VPNGR

介绍实现在承载VPN业务的路由器发生主备倒换时VPN流量不中断的一种可靠性技术。

5.12VPN路由按优先级收敛

介绍为VPN路由设定不同的优先级，保证拥有较高优先级的VPN路由能在网络故障时快速收敛的技术。

5.13参考资料清单

列举与BGP/MPLSIPVPN相关的RFC参考文档

5.1BGP/MPLSIPVPN简介

本节介绍如下内容：

●BGP/MPLSIPVPN概述

●基本概念

5.1.1BGP/MPLSIPVPN概述

什么是BGP/MPLSIPVPN

BGP/MPLSIPVPN是一种L3VPN（Layer3VirtualPrivateNetwork）。

它使用BGP（BorderGatewayProtocol）在服务提供商骨干网上发布VPN路由，使用MPLS（MultiprotocolLabelSwitch）在服务提供商骨干网上转发VPN报文。

这里的IP是指服务提供商骨干网为IP网络。

BGP/MPLSIPVPN的基本模型如图5-1。

图5-1BGP/MPLSIPVPN模型

BGP/MPLSIPVPN的基本模型由三部分组成：

CE、PE和P。

●CE（CustomerEdge）：

用户网络边缘设备，有接口直接与服务提供商SP（ServiceProvider）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（ProviderEdge）：

服务提供商边缘路由器，是服务提供商网络的边缘设备，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（Provider）：

服务提供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信息。

PE和P路由器仅由SP管理；CE设备仅由用户管