华为数通HCIE面试看这个就够了系列——MPLS V*N

一、***基础。

1.***中路由器的角色。

• CE（Custom Edge）：直接与服务提供商相连的用户设备。
• PE（Provider Edge Router）：指骨干网上的边缘路由器，与CE相连，主要负责***业务的接入。
• P （Provider Router）：指骨干网上的核心路由器，主要完成路由和快速转发功能。

2.MPLS ***。

（1）如何解决不同site连接到同一个PE后，私网路由冲突问题?

  通过在PE上使用***-instance (vrf)，隔离不同site的私网路由。***-instance的组成:

• 独立的路由表。
• 独立的地址空间（即冲突路由可以隔离)。
• 一组独立的路由协议（IBGP除外）。
• 一组绑定到该实例的接口。

（2）如何在不同的PE之间传递路由信息？

• 通过PE之间建立MP-BGP的邻居关系。
• 将***-instance中的ipv4私网路由，转换为***v4路由，MP-BGP传递这些***v4路由。
• ***v4路由就是添加了RD参数的ipv4路由。

IPv4地址族格式	***v4地址族格式
192.168.1.0	100:1 192.168.1.0

• PE接收到不同***v4实例的路由，通过RD来判断这些***v4是否来自同一个***-instance。

（3）RD在规划时需要注意什么？

• 在PE上本地***-instance的RD要唯一。
• 不同PE上每个***-instance RD可以全局唯一。
• 同一个***中的所有***-instance的RD可以相同，不同***的***-instance的RD不能相同。
• 同一个***指的可以互相通信的***-instance或者是site。
• RD只能解决区分不同***v4的路由，但无法解决***中ipv4路由冲突的问题。

（4）如何将ipv4的私网路由转化成***v4的路由？

• PE可以直接将***-instance中学到的EBGP路由直接转化***v4路由。
• 将***-instacne中IGP路由引入到该***-instance的BGP表中，然后自动转化为***v4路由。

（5）当PE收到***v4路由后，如何将这些***v4路由自动的注入到本地***-instance的BGP表中?

• 通过RT来实现,***v4路由的注入。
• 路由目标，本质是BGP协议的团体属性，在***v4中称为RT。

（6）RT的特点？

• RT分为：export-rt和import-rt。
• 每个***-instance可以配置多个ERT和IRT。
• ERT发送***v4路由时携带。
• IRT接收***v4路由后，根据***v4路由携带的ERT做匹配，如果匹配则接收该***v4路由，并自动引入路由到匹配的***-instance的BGP表中。

（7）RT的组网规划？

  由于每个RT Export Target与import Target都可以配置多个属性，所以可以实现非常灵活的***访问控制。如下：

（8）转发问题，当PE从网络侧收到私网的业务报文时，如何判断使用本地哪个***-instance的路由表执行私网报文转发呢?

• 在PE传递***v4路由时，由MP-BGP协议为本地的所有***v4路由分配一个本地唯一的私网标签。
• 将私网标签和***v4路由以及ERT，next-hop传递给PE邻居。
  • 私网标签：用于PE从网络侧收到私网报文，根据私网标签判断该报文用本地的哪个***-instance路由表执行转发，MP-BGP产生。
  • 公网标签：用在私网报文在公网的LSP中进行转发，LDP协议负责生成，即为BGP路由的下一跳创建LSP即可。

二、BGP/MPLS IP ***基本原理。

1.私网标签分配。

  在BGP/MPLS IP ***中，PE通过MP-BGP发布私网路由给骨干网的其他相关的PE前，需要为私网路由分配MPLS标签（私网标签）。当数据包在骨干网传输时，携带私网标签。PE上分配私网标签的方法有如下两种：

• 基于路由的MPLS标签分配：为***路由表的每一条路由分配一个标签。这种方式的缺点是：当路由数量比较多时，设备入标签映射表ILM（Incoming Label Map）需要维护的表项也会增多，从而提高了对设备容量的要求。
• 基于***实例的MPLS标签分配：为整个***实例分配一个标签，该***实例里的所有路由都共享一个标签。使用这种分配方法的好处是节约了标签。

2.私网路由交叉。

  ***v4路由与本地***实例的Import ***-Target进行匹配的过程称为私网路由交叉。两台PE之间通过MP-BGP传播的路由是***v4路由。当接收到***v4路由，PE先进行如下处理：

• 检查其下一跳是否可达。如果下一跳不可达，该路由被丢弃。
• 对于RR发送过来的***v4路由，如果收到的路由中cluster_list包含自己的cluster_id，则丢弃这条路由。
• 进行BGP的路由策略过滤，如果不通过，则丢弃该路由。
• 之后，PE把没有丢弃的路由与本地的各个***实例的Import Target属性匹配。

3.公网隧道迭代。

  为了将私网流量通过公网传递到另一端，需要有一条公网隧道承载这个私网流量。因此私网路由交叉完成后，需要根据目的IPv4前缀进行路由迭代，查找合适的隧道（本地交叉的路由除外）；只有隧道迭代成功，该路由才被放入对应的***实例路由表。 将路由迭代到相应的隧道的过程叫做隧道迭代。
  隧道迭代成功后，保留该隧道的标识符（Tunnel ID），供后续转发报文时使用。 Tunnel ID用于唯一标识一条隧道。***报文转发时根据Tunnel ID查找对应的隧道，然后从隧道上发送出去。

4.私网路由的选择规则。

  经过路由交叉和隧道迭代的路由并不是全部被放入***实例路由表。从本地CE收到的路由和本地交叉路由也不是全部被放入***实例路由表。对于到同一目的地址的多条路由，如果不进行路由的负载分担，按如下规则选择其中的一条：

• 同时存在直接从CE收到的路由和交叉成功后的同一目的地址路由，则优选从CE收到的路由。
• 同时存在本地交叉路由和从其他PE接收并交叉成功后的同一目的地址路由，则优选本地交叉路由。

  对于到同一目的地址的多条路由，如果进行路由的负载分担，则：

• 优先选择从本地CE收到的路由。只有一条从本地CE收到的路由而有多条交叉路由的情况下，也只选择从本地CE收到的路由。
• 只在从本地CE收到的路由之间分担或只在交叉路由之间分担，不会在本地CE收到的路由和交叉路由之间分担。
• 负载分担的AS_PATH属性必须完全相同。

5.BGP/MPLS IP ***的路由发布。

  以下图为例：PE-CE之间使用BGP，公网隧道为LSP，说明将CE2的一条路由发送到CE1的过程。

• 在CE2的BGP IPv4单播地址族下引入IGP路由。
• CE2将该路由随EBGP的Update消息一起发布给Egress PE。Egress PE从连接CE2的接口收到Update消息，把该路由转化为*** IPv4路由，加入对应的***实例路由表。
• Egress PE为该路由分配MPLS标签，并将标签和*** IPv4路由信息加入MP-IBGP的Update消息中的NLRI字段中，Export-RT属性加入MP-BGP Update消息的扩展团体属性字段中，将Update消息发送给Ingress PE。
• Ingress PE对该路由进行路由交叉。交叉成功则根据路由目的IPv4地址进行隧道迭代，查找合适的隧道。如果迭代成功，则保留该隧道的Tunnel ID和标签，并将路由加入该***实例路由表。
• Ingress PE把该路由通过BGP Update消息发布给CE1。此时路由是普通IPv4路由。
• CE1收到该路由后，把该路由加入BGP路由表。通过在IGP中引入BGP路由的方法可使CE1把该路由加入IGP路由表。

6.BGP/MPLS IP ***的报文转发。

  在单域的BGP/MPLS IP ***应用中，***报文转发采用两层标签方式：

• 第一层（公网）标签在骨干网内部进行交换，指示从PE到对端PE的一条LSP。***报文利用这层标签，可以沿LSP到达对端PE；
• 第二层（私网）标签在从对端PE到达CE时使用，指示报文应被送到哪个Site，或者更具体一些，到达哪一个CE。这样，对端PE根据内层标签可以找到转发报文的接口。

  以下图为例说明BGP/MPLS IP ***报文的转发过程。下图是CE1发送报文给CE2的过程。其中，I-L表示内层标签，O-L表示外层标签。

• CE1发送一个***报文。
• Ingress PE从绑定了***实例的接口上接收***数据包后进行如下操作：
  • 先根据绑定的***实例的RD查找对应***的转发表。
  • 匹配目的IPv4前缀，查找对应的Tunnel ID。
  • 将报文打上对应的标签（I-L），根据Tunnel-ID找到隧道。
  • 将报文从隧道发送出去。此例的隧道是LSP，则打上公网（外层）MPLS标签头（O-L1）。
• 接着，该报文携带两层MPLS标签穿越骨干网。骨干网的每台P设备都对该报文进行外层标签交换。
• Egress PE收到该携带两层标签的报文，交给MPLS协议处理。MPLS协议将去掉外层标签（此例最后的外层标签是O-L2，但如果应用了倒数第二跳弹出，则此标签会在到达Egress PE之前的一跳弹出，Egress PE只能收到带有内层标签的报文）。
• 此时Egress PE就可以看见内层标签，发现该标签处于栈底，将内层标签剥离。
• Egress PE将报文从对应出接口发送给CE2。此时报文是个纯IP报文。

三、跨域***。

1. Option A。

• 特点：需要跨域的***在ASBR间通过专用的接口管理自己的***路由，ASBR互相将对方当作普通的站点来看待。
• 优点：配置简单、ASBR之间传递的是普通的IPv4路由所以可以架设安全设备。
• 缺点：***实例多，配置量大；路由器接口数被占用；ASBR要堆护所有私网路由表项且承担数据转发封装标签，适用于***数量少的场景。

（1）控制层面传递路由：

（2）数据平面转发数据：

2.Option B。

• 特点：ASBR之间建立MP-BGP邻居关系，并且使用MP-BGP来发布标签。
• 优点：***路由管理控制方便，MP-BGP可以使用环回口建立邻居关系更加稳定。
• 缺点：:ASBR的负担重还是需要处理私网标签、维护所有私网路由，容易成为故障点。

（1）控制层面传递路由：

（2）数据平面转发数据：

3.Option C1。

• 特点：ASBR之间使用EBGP来建立互联邻居，并且通过配置策略来使BGP邻居之间传递标签；PE间通过Multi-hop MP-EBGP发布标签***-IPv4路由。
• 优点：ASBR不需要维护和发布***v4路由，PE之间直接交换***v4路由。
• 缺点：配置较复杂MP-BGP的私网隧道迭代，到BGP LSP上在迭代到LDP的公网隧道。

（1）控制层面传递路由：

（2）数据平面转发数据：

4.Option C2。

C2和C1的区别：

• C1中，需要使用三层标签，即*** label，BGP LSP， Tunnel LSP来承载流量，而C2只需要两层。
• C1中ASBR在收到对端ASBR发来的BGP标签路由后，需要配置策略产生一个新的标签并发布给AS内的PE或者RR设备，以建立一条完整的BGP LSP。
• C2中ASBR需要配置MPLS触发为BGP标签路由分发标签，因此在AS内的PE上可以看到去往对端PE的LDP LSP，而非BGP LSP。

（1）控制层面传递路由：

（2）数据平面转发数据：

四、BGP/MPLS IP ***基本组网。

1.Intranet ***。

  一个***中的所有用户形成闭合用户群，相互之间能够进行流量转发，***中的用户不能与任何本***以外的用户通信。

• PE上为***1分配的*** Target值为100:1，为***2分配的*** Target值为200:1。
• ***1的两个Site之间可以互访，***2的两个Site之间也可以互访，但***1和***2的Site之间不能互访。

2.Extranet ***。

  如果一个***用户希望访问其他***中的某些站点，可以使用Extranet。

在上图中，***1的Site3能够被***1和***2访问：

• PE3能够接收PE1和PE2发布的***-IPv4路由；
• PE3发布的***-IPv4路由能够被PE1和PE2接收。
• ***1的Site1和Site3之间能够互访。
• ***2的Site2和***1的Site3之间能够互访。
• ***1的Site1和***2的Site2之间不能互访。

3.Hub and Spoke。

  在***中设置中心访问控制设备，其它用户的互访都通过中心访问控制设备进行，可以使用Hub and Spoke组网方案。