近年来网络×××技术方兴未艾，日益成为业界关注的焦点。根据×××实现的技术特点，可以把×××技术分为以下三类：

传统×××：FR和ATM

CPE-based ×××：L2TP和IPSec等

Provider Provisioned ×××s ( PP-××× )：MPLS L2×××和MPLS L3×××。

本文介绍的VRF（virtual route forwarding）特性是MPLS ×××中经常使用的技术，中文含义为×××路由转发实例。鉴于VRF与MPLS ×××密切相关，下面首先对MPLS ×××作简要介绍。


图1是一个典型的MPLS L3×××的组网图，运营商通过自己的IP/MPLS核心网络为BLUE和YELLOW两个客户提供×××服务。SITE1和SITE3分别为××× BLUE的两个站点，SITE2和SITE4分别为××× YELLOW的两个站点。××× BLUE两个站点内的主机可以互访，但不能访问××× YELLOW内的主机。同样，××× YELLOW两个站点内的主机可以互访，但不能访问××× BLUE内的主机。从而实现了两个×××间的逻辑划分和安全隔离。

CE设备的作用是把用户网络连接到PE，与PE交互×××用户路由信息：向PE发布本地路由并从PE学习远端站点路由。

PE作用是向直连的CE学习路由，然后通过IBGP与其他PE交换所学的×××路由。PE设备负责×××业务的接入。

P设备是运营商网络中不与CE直接相连的设备，只要支持MPLS转发，并不能感知到×××的存在。


图1


上面组网中×××的设计思想是很巧妙的，但存在如下几个问题：

1、本地路由冲突问题，即：在BLUE和YELLOW两个×××中可能会使用相同的IP地址段，比如10.1.1.0/24，那么在PE上如何区分这个地址段的路由是属于哪个×××的。

2、路由在网络中的传播问题，上述问题会在整个网络中存在。

3、PE向CE的报文转发问题，当PE接收到一个目的地址在10.1.1.0/24网段内的IP报文时，他如何判断该发给哪个×××？


针对上述3个问题，分别有以下解决方案：

1、为了解决本地路由冲突问题，我们引入了VRF的概念：把每台PE路由器在逻辑上划分为多台虚拟路由器，即多个×××路由转发实例VRF，每个VRF对应一个×××，有自己独立的路由表、转发表和相应的接口。这就相当于将一台各×××共享的PE模拟成多台专用PE。这样PE与CE交互的路由信息只是该×××的路由，从而实现了×××路由的隔离。由于不同×××的路由存放在不同的VRF中，所以×××路由重叠的问题也解决了。

2、×××重叠路由在网络中的传播问题，可以在路由传递的过程中为这条路由再添加一个标识，用以区别不同的×××。正常的BGP4协议只能传递IPv4的路由，由于不同×××用户具有地址空间重叠的问题，必须修改BGP协议。BGP最大的优点是扩展性好，可以在原来的基础上再定义新的属性，通过对BGP修改，把BGP4扩展成MP-BGP。在MP-IBGP邻居间传递×××用户路由时打上RD标记等×××信息，这样CE传来的×××用户的IPv4路由被PE转换为×××-IPv4路由，这样就能保证对端PE能够区分开属于不同×××用户的地址重叠的路由。

3、PE向CE的报文转发问题，由于IP报文的格式不可更改，没有什么文章可以做，但可以在IP头之外加上一些信息（标签），由始发的×××打上标记，这样PE在接收报文时可以根据这个标记进行转发。

每一个VRF可以看作一台虚拟的路由器，好像是一台专用的PE设备。该虚拟路由器包括如下元素：

一张独立的路由表/转发表，当然也包括了独立的地址空间。

一组归属于这个VRF的接口集合。

一组只用于本VRF的路由协议。

对于每个PE，可以维护一个或多个VRF，同时维护一个公网的路由表（也叫全局路由表），多个VRF实例相互分离独立。实现VRF并不困难，关键在于如何在PE上使用特定的策略规则来协调各VRF和全局路由表之间的关系。


在VRF中定义的和×××业务有关的两个重要参数是RT和RD，RT和RD长度都是64bit。

RT是Route Target的缩写，RT的本质是每个VRF表达自己的路由取舍及喜好的方式，主要用于控制×××路由的发布和安装策略。分为import和export两种属性，前者表示了我对那些路由感兴趣，而后者表示了我发出的路由的属性。当PE发布路由时，将使用路由所属VRF的RT export规则，直接发送给其他的PE设备。对端PE接收路由时，首先接收所有的路由，并根据每个VRF配置的RT的import规则进行检查，如果与路由中的RT属性match，则将该路由加入到相应的VRF中。以下图为例：

SITE-1：我发的路由是蓝色的，我也只接收蓝色的路由。

SITE-2：我发的路由是×××的，我也只接收×××的路由。

SITE-3：我发的路由是蓝色的，我也只接收蓝色的路由。

SITE-4：我发的路由是×××的，我也只接收×××的路由。

这样，SITE-1与SITE-3中就只有自己和对方的路由，两者实现了互访。同理SITE-2与SITE-4也一样。这时我们就可以把SITE-1与SITE-3称为××× BLUE，而把SITE-2与SITE-4称为××× YELLOW。


图2


RD是Route Distinguisher的缩写，是说明路由属于哪个×××的标志。理论上可以为每个VRF配置一个RD，通常建议为每个×××的VRF都配置相同的RD，并且要保证这个RD全球唯一。如果两个VRF中存在相同的地址，但是由于RD不同，这两个路由在PE间发布过程中也不会混淆，因为MP BGP把RD和路由一起发送，对端PE可以根据RD确定路由所属的×××，从而把路由安装到正确的VRF中。

RD并不会影响不同VRF之间的路由选择以及×××的形成，这些事情由RT搞定。

PE从CE接收的标准的路由是IPv4路由，如果需要发布给其他的PE路由器，此时需要为这条路由附加一个RD。在IPv4地址加上RD之后，就变成×××-IPv4地址族了。×××-IPv4地址仅用于服务供应商网络内部。在PE发布路由时添加，在PE接收路由后放在本地路由表中，用来与后来接收到的路由进行比较。CE不知道使用的是×××-IPv4地址。