城域网MPLSVPN的几种实现方法Word文档下载推荐.docx
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二、MPLSVPN的实现技术
1)MPLSBGPVPN
如图1所示,基于BGP扩展实现的MPLS三层VPN包含以下基本组件:
PE(ProviderEdgeRouter)
骨干网边缘路由器,存储VRF,处理VPN-IPv4路由,是MPLS三层VPN的主要实现者。
CE(CustomEdgeRouter)
用户网边缘路由器,分布用户网络路由。
Prouter(ProviderRouter)
骨干网核心路由器,负责MPLS转发。
RR(RouteReflector)
BGP路由反射器。
ASBR
自治系统边界路由器,在实现跨自治系统的VPN时,与其它自治系统交换VPN路由。
MP-BGP
多协议扩展BGP,承载携带标签的IPv4/VPN路由,包括MP-IBGP、MP-EBGP。
PE-CE路由协议
在PE、CE之间传递用户网络路由,可以是静态路由,或RIP、OSPF、ISIS、BGP协议。
LDP
在PE之间建立尽力而为的LSP,经过P路由器,所有PE、P路由器均需要支持。
RSVP-TE
在VPN需要QoS保障时,在PE之间建立具有QoS能力的ER-LSP。
VRF(VirtualRoutingForwardingTable)
虚拟路由转发表,它包含同一个Site相关的路由表、转发表、接口(子接口)、路由实例和路由策略等。
在PE设备上,属于同一VPN的物理端口或逻辑端口对应一个VRF,可通过命令行或网管工具进行配置,主要参数包括RD(RouteDistinguish)、ImportRoute-Targets、ExportRoute-Targets、接口(子接口)等。
VPN用户站点(Site)
Site是VPN中的一个孤立的IP网络,一般来说,它不通过骨干网,公司总部、分支机构都是Site的具体例子。
CE路由器通常为VPNSite中的一个路由器或交换设备,Site通过一个单独的物理端口或逻辑端口(通常是VLAN端口)连接到PE设备。
图1 基于BGP扩展实现的MPLSVPN模型(点击放大)
用户接入MPLSVPN后,每个Site提供一个或多个CE与骨干网的PE连接,并在PE上为该Site配置VRF,将连结PE-CE的物理接口、逻辑接口、甚至L2TP/IPSec隧道绑定到VRF上,但不可以是多跳的三层连接。
BGP扩展实现的MPLSVPN扩展的BGPNLRI的IPv4地址,在其前增加了一个8字节的RD(RouteDistinguisher),用于标识VPN的成员(Site)。
每个VRF可配置某些策略,规定VPN可以接收哪些Site的路由信息,可以向外发布哪些Site的路由信息。
PE根据BGP扩展发布的信息进行路由计算,生成相关VPN的路由表。
通常,PE-CE之间通过静态路由交换路由信息,也可通过RIP、OSPF、BGP、IS-IS等协议,静态路由方式可以减少因CE设备管理不善等原因造成的对骨干网BGP路由的震荡,从而提高骨干网的稳定性。
MPLSBGP三层VPN适用于固定的Intranet/Extranet用户,每个Site可代表Intranet/Extranet的总部或分支机构。
MPLS三层VPN的CE与PE设备之间只需要一条物理或逻辑链路,但PE设备必须保存多个路由表。
如果在CE和PE之间运行动态路由协议,则PE还必须支持多实例,对PE性能要求较高。
PE与PE之间需要运行BGP协议,可扩展性较差,目前可通过一个或多个路由反射器解决这一问题。
对于同一AS域的VPN,必须建立运营商之间路由器IBGP连接的PE,与路由反射器建立IBGP连接即可。
MPLSBGP三层VPN可通过与Internet路由之间配置一些静态路由的方式,实现VPN的Internet上网服务,并可为跨不地域的、属于同一个AS但没有骨干网的运营商提供VPN互连,即提供"
运营商的运营商"
模式的VPN网络互连。
2)MPLSL2VPN
对于MPLS二层VPN,网络运营商负责向用户提供二层的连通性,而不需参与VPN用户的路由计算。
在提供全连接的二层VPN时,和传统的二层VPN一样(如ATMPVC提供的VPN),存在N方问题,每个VPN的CE到其它的CE都需要在CE与PE之间分配一条连接。
对PE设备来说,当一个VPN有N个Site时,CE-PE必需有N-1个物理或逻辑端口连接。
由于与用户的路由无关,二层MPLSVPN的可扩展性只与连接的VPN用户数目相关。
二层VPN可以通过MP-BGP扩展实现,也可以通过LDP扩展实现,两者草案分别为:
draft-kompella-ppvpn-l2vpn
draft-martini-l2circuit-trans-mpls
■KompellaMPLSL2VPN
简单地说,MPLSL2VPN就是在MPLS网络上透明地传递用户的二层数据。
从用户角度来看,该MPLS网络就是一个二层交换网络,用户可在网络在不同站点之间建立二层连接。
以ATM为例,每个用户边缘设备(CE)配置一个ATM虚电路,通过MPLS网络与远端CE设备相连,这一过程与通过ATM网络实现互联完全一样。
图2L2VPN组网示意图(点击放大)
在KompellaMPLSL2VPN中,CE、PE和P的概念与BGP/MPLSVPN一样,原理也很近似,也是利用标记栈来实现用户报文在MPLS网络中的透明传送,其中外层标记(Tunnel标记)用于将报文从一个PE传递到另一个PE,内层标记(VC标记)用于区分不同VPN中的连接,接收方PE可根据VC标记决定将报文传递到哪个CE。
在转发过程中,报文标记栈的变化如图3所示。
图3L2VPN标记栈处理(点击放大)
目前,KompellaL2VPN是通过MP-BGP来实现的,它不直接对CE与CE之间的连接进行操作,而是在整个SP(ServiceProvider)网络中划分不同的VPN,在VPN内部对CE进行编号。
在建立两个CE之间的连接时,只需要在PE上设置本地CE和远程CE的CDID,并指定本地CE为该连接分配CircuitID(如ATMVPI/VCI)。
与MPLS BGPVPN一样,KompellaL2VPN也是采用RouteTarget来区分VPN,因此VPN的组网具有很大的灵活性。
在标记分配方面,KompellaL2VPN可采取标记块方式一次为多个连接分配标记。
用户可以指定本地CE的范围(CERange),表明该CE可与多少个CE建立连接,系统将一次为该CE分配一个标记块,标记块的大小与CERange相同。
这种标记方式允许用户为VPN分配一些额外的标记备用,这会造成标记资源浪费,但却可以减少VPN部署和扩容的配置工作量。
■MartiniMPLSL2VPN
MartiniL2VPN方式是通过扩展LDP来实现的,它着重解决"
如何在两个CE之间建立VC(VirtualCircuit)"
的问题。
MartiniL2VPN采用VC-TYPE+VC-ID来识别VC,其中,VC-TYPE表明VC的类型为ATM、VLAN或PPP,而VC-ID用于唯一标志一个VC。
在同一VC-TYPE的所有VC中,VC-ID在整个SP网络中具有唯一性,连接两个CE的PE通过LDP交换VC标记,并通过VC-ID将对应的CE绑定起来。
在连接两个PE的LSP建立成功,双方的标记交换和绑定完成后,一个VC就建立起来了,两个CE即可通过该VC传递二层数据。
为了在PE之间交换VC标记,Martini草案对LDP进行了扩展,增加了VCFEC的FEC类型。
此外,由于交换VC标记的两个PE可能不是直接相连的,因此LDP必须采用Remotepeer来建立session,并在该session上传递VCFEC和VC标记。
三、MPLSVPN技术的对比分析
表1BGP/MPLS、KompellaL2和MartinniL2VPN的技术对比(点击放大)
从表1的比较可以得出以下结论:
■BGP/MPLSVPN适用于中小企业、小区、写字楼等场合,其特点是每个站点不大,站点内路由数目少,接入方式多样,网络管理能力差,以前没有使用过专线或传统VPN,可将路由外包给运营商,对运营商而言,其维护的路由数目少,开销不大。
■KompellaL2VPN适用于大型企业,其站点较大,路由数目多,接入方式比较单一,要求站点之间具有QoS保障,网络具有较强的管理能力,传统上部分企业采用过专线或传统VPN,可平稳地过渡到L2VPN。
对运营商而言,主要挑战是必须提供具有严格QoS保证的二层连接。
■MartiniL2VPN配置复杂,存在N方问题,且不支持拓扑自动发现功能,扩展性差,不适于大规模应用。
但是,该方式比较灵活,适于大企业内部应用,或由小型运营商提供面向局域网用户,解决以太网不能长距离传输的问题。
众多以太网交换机厂商都支持这一协议,这也从一个侧面说明,这一方式还是有其存在或应用的理由,实际应用中该技术又称为EoMPLS。
MPLSVPN的典型应用
根据用户使用的情况和应用环境的不同特点,VPN技术大致可分为三种典型的应用方式,即:
企业内联网VPN、企业外联网VPN和接入VPN业务。
(1)内部VPN(IntranetVPN)
IntranetVPN应用主要是实现用户内部网络各LAN的安全互联。
(2)外部VPN(ExtranetVPN)
ExtranetVPN应用主要是将Intranet在范围上向外扩展,将若干个企业的IntranetVPN结合起来构成一个大的虚拟企业内部网络,从而为企业与它的业务伙伴提供灵活、安全的连接。
例如企业间发生的收购、兼并或企业的战略联盟,使不同企业通过CNCnet构建虚拟专用网。
(3)接入VPN(AccessVPN)
可以通过多种接入技术为企业的远程雇员提供与企业的连接。
接入方法可以是用56k调制解调器,ISDN和XDSL。
主要用于企业员工或企业的小分支机构通过远程拨号的方式构建的虚拟网。
通常我们把AccessVPN又称为拨号VPN,即VPDN。
区分服务与MPLS的区别
摘要:
尽管增加带宽能够改善因特网的服务质量,但简单地增加带宽无法满足新应用的特点与需求,因此需要为目前“尽力而为”的IP网引入服务质量(QoS)技术。
IETF目前看好两个IPQoS标准:
区分服务(DiffServ)和MPLS。
文章研究了它们的特点、区别以及MPLS支持DiffServ的技术。
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- 城域网 MPLSVPN 实现 方法