华为HCIP第三节-----------------------------MPLS VPN

一、MPLS VPN原理与配置

1、MPLS VPN定义

BGP/MPLS IP VPN网络一般由运营商搭建，VPN用户购买VPN服务来实现用户网络之间的路由传递、数据互通等。 MPLS VPN使用BGP在运营商骨干网（IP网络）上发布VPN路由，使用MPLS在运营商骨干网上转发VPN报文。BGP/MPLS IP VPN又被简称为MPLS VPN，是一种常见的L3VPN（Layer 3 VPN）技术。

2、MPLS VPN网络架构

MPLS VPN网络架构由三部分组成：CE（Customer Edge）、PE（Provider Edge）和P（Provider），其中PE和P是运营商设备，CE是MPLS VPN用户设备。 站点（site）就是MPLS VPN的用户，由CE和其他用户设备构成。

3、MPLS VPN技术架构

MPLS VPN不是单一的一种VPN技术，是多种技术结合的综合解决方案，主要包含下列技术： MP-BGP：负责在PE与PE之间传递站点内的路由信息。

LDP：负责PE与PE之间的隧道建立

VRF：负责PE的VPN用户管理。 静态路由、IGP、BGP：负责PE与CE之间的路由信息交换。

4、为什么要选择MPLS VPN

对VPN客户而言： “感知”不到VPN的存在，不需要部署和维护VPN，降低企业运维难度和成本。 一般部署在运营商的MPLS VPN专网上，有一定的安全性保障。

对于运营商而言： MPLS在无连接的IP网络中增加了面向连接的控制平面，为IP网络增添了管理和运营的手段。 支持地址空间重叠、支持重叠VPN、组网方式灵活、可扩展性好。 能够方便地支持MPLS TE合理调控现有网络资源，最大限度的节省运营商成本。

5、MPLS VPN路由发布概述

若想实现同一个VPN的不同站点之间的通信，首先需要完成不同站点之间的路由交互。在基本MPLS VPN组网中，VPN路由信息的发布涉及CE和PE，P路由器只维护骨干网的路由，不需要了解任何VPN路由信息。VPN路由信息的发布过程包括三部分： 本地CE到入口PE 入口PE到出口PE 出口PE到远端CE

6、RD

PE收到不同VPN的CE发来的IPv4地址前缀，本地根据VPN实例配置去区分这些地址前缀。但是VPN实例只是一个本地的概念，PE无法将VPN实例信息传递到对端PE，故有了RD（Route Distinguisher，路由标识符）。 RD长8字节，用于区分使用相同地址空间的IPv4前缀。 PE从CE接收到IPv4路由后，在IPv4前缀前加上RD，转换为全局唯一的VPN-IPv4路由。

7、MP-BGP

为了正确处理VPN路由，MPLS VPN使用RFC2858（Multiprotocol Extensions for BGP-4）中规定的MP-BGP，即BGP-4的多协议扩展。 MP-BGP采用地址族（Address Family）来区分不同的网络层协议，既可以支持传统的IPv4地址族，又可以支持其它地址族（比如VPN-IPv4地址族、IPv6地址族等）。 MP-BGP新增了两种路径属性： MP_REACH_NLRI：Multiprotocol Reachable NLRI，多协议可达NLRI。用于发布可达路由及下一跳信息。 MP_UNREACH_NLRI：Multiprotocol Unreachable NLRI，多协议不可达NLRI。用于撤销不可达路由。

8、RT

在PE上，每一个VPN实例都会与一个或多个VPN Target属性绑定，有两类VPN Target属性： Export Target（ERT）：本地PE从直接相连站点学到IPv4路由后，转换为VPN IPv4路由，并为这些路由添加Export Target属性。Export Target属性作为BGP的扩展团体属性随路由发布。 Import Target（IRT）：PE收到其它PE发布的VPN-IPv4路由时，检查其Export Target属性。当此属性与PE上某个VPN实例的Import Target匹配时，PE就把路由加入到该VPN实例的路由表。

二、MPLS实验

1、实验要求

1.

实验模拟网络上有两个公司，公司 A 和公司 B，需要实现同一公司可以通过 ISP

网络进行互访，不同公司不能互访，通过 MPLS VPN 实现这一需求。

2.

完成基础 IP 地址配置，每台路由器上创建环回接口 LP0，地址设置为 X.X.X.X,X

为路由器编号（例：R1 地址为 1.1.1.1），路由器物理接口地址按拓扑配置。

3.

R1 上创建 loopback100:172.16.1.1。R7 上创建 loopback100:172.16.2.1。

R2 上创建 loopback100:172.16.1.1。R6 上创建 loopback100:172.16.2.1。

这些环回接口用以模拟站点内网段。

4.

AS500 为公网，IGP 协议使用 OSPF 协议，使网络互通。

5.

AS500 内，R3 与 R5 使用 loopback 0 接口建立 VPNV4 的邻居关系，不建立

ipv4 邻居关系

6.

在 AS500 使能 MPLS 协议，使用 LDP 协议分配标签。

7.

网络中只有同一公司可以互相访问

i. 公司A

1. R3创建VRF，名称为1，RD：1:1，出方向RT为1:7

2. R5创建VRF，名称为7，RD：7:7，出方向RT为7:1

3. 在PE和CE设备间建立BGP邻居关系，在PE设备间建立MP-BGP邻居关系

以完成路由传递。

4. 在设备上正确通告路由，实现同A公司可以互访。

ii. 公司B

1. R3创建VRF，名称为2，RD：2:2，出方向RT为2:6

2. R5创建VRF，名称为6，RD：6:6，出方向RT为6:2

3. 在PE和CE设备间建立OSPF邻居关系

4. 在设备上正确通告路由，实现同B公司可以互访。

2、实验拓扑

 

3、配置思路及验证结果

R1

[Huawei] sysname R1

[R1] interface g0/0/0

[R1-GigabitEthernet0/0/0] ip add 192.168.13.1 24

[R1-GigabitEthernet0/0/0] interface LoopBack 0

[R1-LoopBack0] ip add 1.1.1.1 32

[R1-LoopBack0] interface LoopBack 100

[R1-LoopBack100] ip add 172.16.1.1 32

R2

[Huawei] sysname R2

[R2] interface g0/0/0

[R2-GigabitEthernet0/0/0] ip add 192.168.23.2 24

[R2-GigabitEthernet0/0/0] interface LoopBack 0

[R2-LoopBack0] ip add 2.2.2.2 32

[R2-LoopBack0] interface LoopBack 100

[R2-LoopBack100] ip add 172.16.1.1 32

R3

[Huawei] sysname R3

[R3] interface g0/0/2

[R3-GigabitEthernet0/0/2] ip address 34.1.1.3 24

[R3-GigabitEthernet0/0/2] interface lo 0

[R3-LoopBack0] ip add 3.3.3.3 32

R4

[Huawei] sysname R4

[R4] interface g0/0/0

[R4-GigabitEthernet0/0/0] ip add 34.1.1.4 24

[R4-GigabitEthernet0/0/0] interface g0/0/1

[R4-GigabitEthernet0/0/1] ip add 45.1.1.4 24

[R4-GigabitEthernet0/0/1] interface lo 0

[R4-LoopBack0] ip add 4.4.4.4 24

R5

[Huawei] system R5

[R5] interface g0/0/0

[R5-GigabitEthernet0/0/0] ip add 45.1.1.5 24

[R5-GigabitEthernet0/0/0] interface lo0

[R5-LoopBack0] ip add 5.5.5.5 32

R6

[Huawei] system R6

[R6] interface g0/0/0

[R6-GigabitEthernet0/0/0] ip add 192.168.56.6 24

[R6-GigabitEthernet0/0/0] interface lo0

[R6-LoopBack0] ip add 6.6.6.6 32

[R6-LoopBack0] interface lo100

[R6-LoopBack100] ip add 172.16.2.1 32

R7

[Huawei] system R7

[R7] interface g0/0/0

[R7-GigabitEthernet0/0/0] ip add 192.168.57.7 24

[R7-GigabitEthernet0/0/0] interface lo0

[R7-LoopBack0] ip add 7.7.7.7 32

[R7-LoopBack0] interface lo100

[R7-LoopBack100] ip add 172.16.2.1 32

3.2 AS500 内配置 ospf

R3

[R3] ospf 1 router-id 3.3.3.3

[R3-ospf-1] area 0

[R3-ospf-1-area-0.0.0.0] network 34.1.1.3 0.0.0.0

[R3-ospf-1-area-0.0.0.0] network 3.3.3.3 0.0.0.0

R4

[R4] ospf 1 router-id 4.4.4.4

[R4-ospf-1] area 0

[R4-ospf-1-area-0.0.0.0] network 34.1.1.4 0.0.0.0

[R4-ospf-1-area-0.0.0.0] network 45.1.1.4 0.0.0.0

[R4-ospf-1-area-0.0.0.0] network 4.4.4.4 0.0.0.0

R5

[R5] ospf 1 router-id 5.5.5.5

[R5-ospf-1] area 0

[R5-ospf-1-area-0.0.0.0] network 45.1.1.5 0.0.0.0

[R5-ospf-1-area-0.0.0.0] network 5.5.5.5 0.0.0.0

R3 可以学习到全部的环回口路由

3.3 AS500 内配置 BGP

R3

[R3] bgp 500

[R3-bgp] router-id 3.3.3.3

[R3-bgp] undo default ipv4-unicast

[R3-bgp] peer 5.5.5.5 as-number 500

[R3-bgp] peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack0

[R3-bgp] ipv4-family v4

[R3-bgp-af-v4] peer 5.5.5.5 enable

R5

[R5] bgp 500

[R5-bgp] router-id 5.5.5.5

[R5-bgp] undo default ipv4-unicast

[R5-bgp] peer 3.3.3.3 as-number 500

[R5-bgp] peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0

[R5-bgp] ipv4-family v4

[R5-bgp-af-v4] peer 3.3.3.3 enable

R3 与 R5 建立 VPNV4 的邻居关系

3.4 在 R3、R4、R5 上配置 MPLS LDP

R3

[R3] mpls lsr-id 3.3.3.3

[R3] mpls

[R3-mpls] mpls ldp

[R3-mpls-ldp] interface g0/0/2

[R3-GigabitEthernet0/0/2]Mpls

[R3-GigabitEthernet0/0/2]Mpls ldp

R4

[R4] mpls lsr-id 4.4.4.4

[R4] mpls

[R4-mpls] mpls ldp

[R4-mpls-ldp] interface g0/0/0

[R4-GigabitEthernet0/0/0] Mpls

[R4-GigabitEthernet0/0/0] Mpls ldp

[R4-GigabitEthernet0/0/0] interface g0/0/1

[R4-GigabitEthernet0/0/1] Mpls

[R4-GigabitEthernet0/0/1] Mpls ldp

R5

[R5] mpls lsr-id 5.5.5.5

[R5] mpls

[R5-mpls] mpls ldp

[R5-mpls-ldp] interface g0/0/0

[R5-GigabitEthernet0/0/0]Mpls

[R5-GigabitEthernet0/0/1]Mpls ldp

R4 上可以查看到 LDP 邻居

3.5 在 R3、R5 上创建公司 A 的 VRF

R3

[R3] ip -instance 1

[R3--instance-1] route-distinguisher 1:1

[R3--instance-1] -target 1:7 export-extcommunity

[R3--instance-1] -target 7:1 import-extcommunity

R5

[R5] ip -instance 7

[R5--instance-7] route-distinguisher 7:7

[R5--instance-7] -target 7:1 export-extcommunity

[R5--instance-7] -target 1:7 import-extcommunity

3.6 将 R3、R5 关于公司 A 的接口划入相应的 VRF

R3

[R3] interface g0/0/0

[R3-GigabitEthernet0/0/0] ip binding -instance 1

[R3-GigabitEthernet0/0/0] ip address 192.168.13.3 24

R5

[R5] interface g0/0/1

[R5-GigabitEthernet0/0/1] ip binding -instance 7

[R5-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.57.5 24

3.7 R1 与 R3、R7 与 R5 建立 EBGP 邻居关系，R1 与

R7 宣告 loopback 100 接口地址

R1

[R1] bgp 100

[R1-bgp] peer 192.168.13.3 as-number 500

[R1-bgp] network 172.16.1.1 32

R3

[R3] bgp 500

[R3-bgp] ipv4-family -instance 1

[R3-bgp-1] peer 192.168.13.1 as-number 100

R5

[R5] bgp 500

[R5-bgp] ipv4-family -instance 7

[R5-bgp-7] peer 192.168.57.7 as-number 300

R7

[R7] bgp 300

[R7-bgp] peer 192.168.13.3 as-number 500

[R7-bgp] network 172.16.2.1 32

R1 与 R3 ， R5 与 R7 建立 EBGP 邻居关系

R1 学到 R7 宣告的 172.16.2.1 的路由

R1 的环回口与 R7 的环回口可以通信， A 公司通信成功。

3.8 在 R3、R5 上创建公司 B 的 VRF

R3

[R3] ip -instance 2

[R3--instance-2] route-distinguisher 2:2

[R3--instance-2] -target 2:6export-extcommunity

[R3--instance-3] -target 6:2 import-extcommunity

R5

[R5] ip -instance 6

[R5--instance-6] route-distinguisher 6:6

[R5--instance-6] -target 6:2 export-extcommunity

[R5--instance-6] -target 2:6 import-extcommunity

3.9 将 R3、R5 关于公司 B 的接口划入相应的 VRF

R3

[R3] interface g0/0/1

[R3-GigabitEthernet0/0/1] ip binding -instance 2

[R3-GigabitEthernet0/0/1] ip address 192.168.23.3 24

R5

[R5] interface g0/0/2

[R5-GigabitEthernet0/0/2] ip binding -instance 6

[R5-GigabitEthernet0/0/2] ip address 192.168.56.5 24

3.10 R2 与 R3、R6 与 R5 建立 ospf 邻居关系，R2 与

R6 宣告 loopback 100 接口地址

R2

[R2] ospf 1 router-id 2.2.2.2

[R2-ospf-1] area 0

[R2-ospf-1-area-0.0.0.0] network 172.16.1.1 0.0.0.0

[R2-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.23.2 0.0.0.0

R3

[R3] ospf 2 router-id 3.3.3.3 -instance 2

[R3-ospf-2] area 0

[R3-ospf-2-area-0.0.0.0] network 192.168.23.3 0.0.0.0

R5

[R5] ospf 2 router-id 5.5.5.5 -instance 6

[R5-ospf-2] area 0

[R5-ospf-2-area-0.0.0.0] network 192.168.56.5 0.0.0.0

R6

[R7] ospf 1 router-id 6.6.6.6

[R7-ospf-1] area 0

[R7-ospf-1-area-0.0.0.0] network 172.16.2.1 0.0.0.0

[R7-ospf-1-area-0.0.0.0] network 192.168.56.6 0.0.0.0

R1 与 R3 ， R5 与 R7 建立 ospf 邻居关系

3.11 在 R3 与 R5 上将 OSPF 与 BGP 路由相互引入

R3

[R3] bgp 500

[R3-bgp] ipv4-family -instance 2

[R3-bgp-2] import-route ospf 2

[R3] ospf 2 -instance 2

[R3-ospf-2] import-route bgp

R5

[R5] bgp 500

[R5-bgp] ipv4-family -instance 6

[R5-bgp-6] import-route ospf 2

[R5] ospf 2 -instance 6

[R5-ospf-2] import-route bgp

R2 学习到 R6 宣告的 172.6.2.1 的路由