MPLS隧道——单域基础理论讲解
目录
基本概念
MPLS隧道基本概念
涉及的相关概念
MPLS 隧道模型
私网互通所遇到的问题及解决方法
PE本地私网路由冲突问题
BGP对引入的路由无法区分的问题
PE无法区分将Vpnv4路由引入到哪个VPN实例的问题
如何解决私网路由互访问题
路由交换与数据交换过程
路由发布过程——路由交换主要通过RD、RT、MP-BGP实现
数据转发过程——数据转发通过私网标签和公网标签实现
MPLS隧道迭代
什么情况下需要隧道迭代
解决方法
基本概念
MPLS隧道基本概念
关于隧道的相关概念
防火墙——隧道技术_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客_隧道技术
https://blog.csdn.net/m0_49864110/article/details/124528965?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522166623209116782425171208%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=166623209116782425171208&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-15-124528965-null-null.nonecase&utm_term=%E9%9A%A7%E9%81%93&spm=1018.2226.3001.4450
为什么出现MPLS VPN
由于目前硬件性能的提升，单纯的MPLS技术已经失去了价值
Mpls目前更多的是利用其隧道能力，支持MPLS VPN、VPLS、MPLS -TE等业务
什么是MPLS VPN
MPLS VPN是一种基于MPLS的隧道技术，其可以分为二层MPLS VPN和三层MPLS VPN
我们接下来主要讲解三层MPLS VPN
涉及的相关概念
Site（站点）
是指相互之间具备IP连通性的一组IP网络，并且这组IP网络的连通性不需要运营商网络实现
一般一个企业内网就是一个Site，是根据设备的拓扑关系划分的，而不是地理位置。
Site通过CE连接到运营商网络，一个Site可以包含多个CE，但是一个CE只能属于一个Site
MP-BGP
什么是MP-BGP
传统的BGP-4只能管理IPv4单播路由信息，对于使用其它网络层协议（IPv6、组播等的应用）的应用，在传播时收到了一定的限制
MP-BGP（BGP多协议扩展）就是为了支持对多种网络层的支持，对BGP-4进行的扩展
如何支持多种网络层协议
MP-BGP引入了两个新的可选非过渡路径属性
MP_Reach_NLRI：多协议可达NLRI，发布可达路由以及下一跳信息
MP_Unreach_NLRI：多协议不可达NLRI，用于撤销不可达路由
如何区分不同的协议
MP-BGP采用地址族（Address Family来区分不同的网络层协议）
目前支持：IPv4单播/组播、IPv4/IPv6 VPN实例、Vpnv4、IPv6单播地址族
VPN实例（VPN-instrance）
VPN实例的作用
主要用来进行路由隔离
一台设备上可能运行着多个VPN，不同VPN之间的路由就可以通过VPN实例隔离
VPN实例包含的信息
IP路由表、标签转发表、与VPN实例绑定的接口、RD（路由标识符）等
VPN、Site、VPN实例之间的关系
- 一个Site可以属于多个VPN，VPN是由多个Sitte组成的
- 每一个Site在PE上都会关联一个VPN实例
- VPN与VPN实例不是一一对应关系，而VPN实例与Site之间存在一一对应关系
MPLS 隧道模型
主要由三部分组成：CE、PE、P
P ：运营商网络的骨干设备，不予CE直接相连
PE：运营商边缘设备，与CE直接相连，负责企业私网路由的接入
CE：用户边缘设备，有接口直接与运营商网络相连（可以是路由器、交换机、主机）
注意
CE感知不到VPN隧道的存在，也不需要支持MPLS
PE和P设备由服务提供商管理，CE由用户自己管理
私网互通所遇到的问题及解决方法
PE本地私网路由冲突问题
当有多个企业私网接入到PE设备，而多个企业私网之间存在路由冲突，导致PE无法正确处理，PE如何解决本地私网路由冲突问题？
每个Site独享一个PE 通过不同的PE解决PE上私网路由冲突问题
多个Site共享一个PE 在PE上创建虚拟的路由表和CE进行私网路由的学习
每张虚拟的路由表运行独立的路由协议和独立的地址空间
每张虚拟的路由表对应一个Site
虚拟的路由表之间相互隔离，避免路由冲突
虚拟的路由表绑定一组接口，运行独立的路由协议，称为VPN-instance
所以，PE要维护公网路由信息，也要维护不同VPN-instance路由信息
BGP对引入的路由无法区分的问题
将VPN实例中的路由引入到BGP协议时，BGP如何解决路由无法区分的问题？
当将VPN实例中的路由引入到BGP协议时，为这些路由添加RD值，并和IPv4前缀组合起来，形成vpnv4形式的路由
RD——路由区分符
每个Vpn-instance只能配置一个RD，在同一台PE上不同的Vpn-instance配置不同的RD（RD的长度为8字节）
RD如何规划
方法一：所有的VPN实例配置全网唯一RD
方法二：同一个VPN的不同VPN实例配置相同的RD，不同VPN的不同VPN实例配置不同的RD
RD的作用
区分不同VPN实例中相同的私网路由
PE收到Vpnv4路由，根据RD可以判断vpnv4路由是否来自同一个vpn实例
Vpnv4路由——添加了RD参数的ipv4路由
192.168.0.1/24 IPv4地址族格式
RD 192.168.0.1/24 vpnv4地址族格式
Vpnv4路由通过MP-BGP协议传播，所以PE之间要建立MP-BGP邻居关系，才可以互相交换Vpnv4路由
PE无法区分将Vpnv4路由引入到哪个VPN实例的问题
当PE收到邻居传来的vpnv4路由后，如何确定将此路由引入到哪个VPN实例中？
通过RT解决vpnv4路由交换的问题，事先给Vpn实例配置RT值
RT分为两种——export rt 和 import rt
Export RT属性：表示我发出的路由属性，vpnv4路由发送时会添加该属性
Import RT属性：表示我对哪些vpnv4路由该兴趣，会将该兴趣的vpnv4路由引入到此Vpn实例
注意
每个VPN都可以配置多个Export RT和Import RT
当收到远端发送的ex rt属性，与自己本端im rt属性对比，只要有一个相同，就可以引入到该VPN实例中
例子
如何解决私网路由互访问题
私网路由传递的问题解决了，私网报文如果直接发送到公网，肯定不通，如何解决？
通过LSP来解决（即隧道技术）
LSP本质上也是一种隧道技术，当私网路由传输时，LSP会为其封装公网标签
当PE从网络侧收到一个私网报文后，该决定用哪张路由表进行转发呢？
PE上的MP-BGP协议会为本地所有的vpnv4路由分配一个本地唯一的私网标签，并和vpnv4路由一起传递出去
当远端PE收到后，根据私网标签就知道使用哪张路由表转发
私网标签与公网标签
私网标签：PE根据私网标签判断报文应用于本地哪个VPN实例路由表转发，MP-BGP分配
公网标签：将私网报文迭代到该私网路由的下一跳LSP的隧道中时，进行公网转发，LDP分配
即：在进行数据传输时，MP-BGP会为报文封装一层私网标签，LDP还会为报文封装一层公网标签
路由交换与数据交换过程
路由发布过程——路由交换主要通过RD、RT、MP-BGP实现
在MPLS VPN中路由交换可以分为以下几个阶段
CE到PE之间的路由交换
通过IGP、BGP、静态等路由协议交换路由信息（PE要将接口与相关路由协议绑定VPN实例）
PE将VPN实例中的路由注入MP-BGP，将ipv4路由转为vpnv4路由
在BGP的VPN实例视图下，引入IPv4私网路由，将其转为VPNV4路由（在IPv4前缀添加RD形成vpnv4路由）
然后在vpnv4路由通告中携带ex rt值，并为其分配一个私网标签
Vpnv4路由在骨干网中传播
在PE之间建立MP-BGP邻居关系，传输Vpnv4路由
PE将传递的Vpnv4路由加入到自身vpnv4路由表中
PE收到邻居的vpnv4路由后，根据vpnv4路由的ex rt值与本地vpn实例的im rt值，将VpnV4路由加入到本端Vpnv4路由表中，并将Vpnv4携带的私网标签存放在LSP表项中，用于数据转发。
PE将vpnv4转为ipv4路由
PE将Vpnv4路由加入到本地Vpnv4路由表中后，剥离其RD值，将路由加入到对应实例的IPv4路由表中
PE将IPv4下发给CE
PE在PE与CE连接的路由协议实例中引入BGP路由
当PE与CE通过OSPF连接时，在OSPF [进程号] [实例]下import-route BGP
数据转发过程——数据转发通过私网标签和公网标签实现
数据从CE到入站PE
直接通过CE的路由表转发给PE
数据从入站PE到出站PE
PE根据CE发来数据包的入接口，查找相应的VPN实例转发表，找到对应的下一跳和私网标签，将数据报文封装私网标签
再通过公网的标签转发表，查找去往公网中下一跳地址的标签，该标签作为公网地址封装进数据包
封装完两层标签后，数据包被转发进MPLS网路，通过外层公网标签（LSP）转发到达出站PE
数据从出站PE到远端CE
当数据包由MPLS骨干网转发到达出站PE时，只剩下一层私网标签（公网标签在倒数第二跳弹出）
出站PE利用该私网标签判断对应的VPN实例，通过相应VPN实例表项进行转发（转发时移除私网标签）
相关表项
VPN实例表
VPNV4表
MPLS隧道迭代
什么情况下需要隧道迭代
解决方法
两种解决方法
将IBGP邻居更改为Vpnv4的IBGP邻居（为目标网段产生私网标签，然后此带标签的BGP路由直接进入标签隧道进行转发）
开启隧道迭代（使得非标签的BGP路由进入标签隧道进行转发，默认不会转发）
具体工作原理
当去往目标网段无标签时，拿着去往目标网段的下一跳的标签进行封装访问
到达下一跳后弹出标签就可以看到目标网段，这就是隧道迭代
(LDP为下一跳产生LSP，不会为目标网段产生LSP，只是将目标网段的报文封装在标签中)
注意事项
LDP会为1.1.1.1产生LSP，但是默认情况不会将非标签的BGP路由封装进标签隧道
开启隧道迭代后，才会将10.0.0.1的非标签路由封装进关于1.1.1.1的标签隧道
华为MPLS单域实验配置_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_49864110/article/details/128698457?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22128698457%22%2C%22source%22%3A%22m0_49864110%22%7D 锐捷MPLS隧道单域实验配置_address-family ipv4 unicast_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/m0_49864110/article/details/127994864?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522167379205816800211545341%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=167379205816800211545341&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-8-127994864-null-null.blog_rank_default&utm_term=mpls&spm=1018.2226.3001.4450
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