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华为MPLSVPN技术特色


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  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。



  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:



  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。



  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。



  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。



  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。



  组网模型



  如图所示,华为MPLS/BGP VPN网络模型分为VPN1和VPN2,其中:



  VPN1包括site1、site2、site3、site6;



  VPN2包括site3、site4、site5、site7。



  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。



  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。



  实现过程



  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。



  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。



  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。



  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。



  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。



  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。



  用于生成VPN-IPv4前缀的RD由PE路由器的VRF配置命令指定。



  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。



  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。



  





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