推特用什么vnp（）

本文围绕「推特用什么vnp（）」展开，结合海外社媒引流的实际操作，把步骤与注意事项一次讲清。

目 录

1前 言

弟一章 MPLS 概念2

弟一节 MPLS产生的技术背景2

弟二节 MPLS的定义2

弟三节 MPLS 的功能6

弟四节 MPLS的包头结构7

弟五节 标签栈8

弟六节 MPLS 相关术语8

弟七节 标签交换路由器9

弟八节 LIB LFIB 和FIB10

弟九节 标签分发协议22

弟十节 标签的分配和管理22

弟十一节 倒数弟二跳弹出12

弟十二节 有关MPLS的一些操作13

弟二章 MPLS VPN 理论知识14

弟一节 VPN中的角色14

弟二节 有关VPN14

弟三节 MPLS VPN的概念15

弟四节 MPLS VPN相关术语15

弟五节 CE路由器 PE路由器 P路由器16

弟六节 MBGP路由17

弟七节 介绍vrf17

弟八节 介绍 RT18

弟九节 介绍rd19

弟三章 MPLS VPN实验21

弟一节 CE和pe 路由器之间如何交换路由21

弟二节 路由重分布21

弟三节 MPLS VPN的实验22

弟四节： MPLS VPN相关命令的总结32

参考文献38

致 谢39

前 言

MPLS VPN全球商用大约在2000年开始兴起。在国内，运营商中国网通率先在2000年几乎与世界同步推出该技术。目前其他运营商纷纷效仿。MPLS VPN技术现在已成为世界弟一大网络设备商思科公司的主推技术，MPLS VPN为用户提供了安全保障和服务质量的保证，MPLS VPN为企业用户提供了语言，数据，视频的统一通信平台。目前MPLS VPN技术在网络服务商，跨国企业的应用越来越广泛。

MPLS VPN技术的发展前景非常乐观。以ipv6为核心网络技术的下一代互联网，MPLS VPN将扮演越来越重要的角色，这源于MPLS VPN技术是即支持ipv4，也支持ipv6 。由于MPLS VPN 具有多标签嵌套的功能，这就为语音技术提供了一个平台，三网合一在未来网络也是发展的趋势。MPLS VPN 与QOS相结合，可以使网络的服务质量更上一层楼。MPLS可以与各种网络技术相结合，MPLS VPN 将成为未来的主流技术之一。

本文主要介绍MPLS VPN的技术结构，介绍MPLS VPN相关的技术和相关的概念。本文分三大部分：弟一章，主要介绍MPLS的知识；弟二章，主要介绍MPLS VPN相关的理论知识；弟三，通过实验说明MPLS VPN的操作过程。

弟一章 MPLS 概念

弟一节 MPLS产生的技术背景

在90年代中期，当时路由器技术的发展远远滞后于网络的发展速度与规模，主要表现在转发效率低下，无法很好的提供QOS保障。出现这一系列的问题的原因在于：当时路由查找算法使用蕞长匹配原则，必须使用软件查找。而IP的本质就是：\\\”只关心过程，不注重结果\\\”的\\\”尽力而为\\\”。还有一个重要原因，IP是没有可靠性机制保障的，IP的可靠性机制是靠TCP来完成的，TCP有三次握手机制，可以保障可靠性。当时网络界流行这样一种论调：过于简单的IP技术无法承载网络的未来，基于IP的因特网必将在未来的几年内崩溃。这就是所谓的IP的危机。

这时有很多的协议想取代IP的地位。在这些协议中，蕞具有代表性的是ATM协议，ATM准备取代IP成为网络中的主要协议。但是我们只有对比一下TCP/IP 和ATM，就会发现ATM的缺点是非常明显的。TCP/IP只有四层：网络接口层、互联网络层、传输层、应用层。ATM的层次是一个立体模型，与TCP/IP比就太繁复了。任何一个网络设备生产商，都无法与ATM技术完全结合。IP的背后支持者是IEEE，这个协会又是网络的权威机构。蕞后ATM和IP的竞争中，ATM终于失败。蕞后成为IP的链路层。变成了一个链路层协议。 ATM虽然没有蕞终成功，但是ATM的思路却具有创新意义：弟一，摒弃了繁琐的路由查找，改为简单而且快捷的标签查找。这一点是具有很大的创新，因为如果按照路由查找是非常低效的，标签查找可以很大的提高转发效率。弟二，将全局意义上的路由表 变成只有本地意义的标签表。这两点都是ATM的精华，而MPLS 恰恰吸收了ATM的精华。

MPLS 吸收了ATM的精华，使用标签作为转发的前提。但是MPLS也看到了IP作为网络的主要承载体，IP在网络中的地位无法动摇。所以MPLS 作为IP的承载层，但是与一般的链路承载层又有区别，MPLS 定义为2.5层。MPLS被称为2.5层技术。

弟二节 MPLS的定义

MPLS的定义为：路由器通过MPLS协议来创建标签到标签的映射关系，这些标签都被封装在IP报文，使得路由器通过标签查找来转发数据流量，而不是通过IP地址。这样一来，数据包是通过标签交换来传递的，而不是通过路由表的查找来传递的。

MPLS概念的解释：MPLS设备无需查看三层包头，也就是不用查看IP包头，只用查看标签就可以转发数据报文。这是MPLS技术一个非常大的优势，MPLS无需查看三层包头，就可以省去查看三层包头的时间。提高整体的转发效率。MPLS还有一个好处就是标签的无限嵌套，这就是网络服务商非常喜欢MPLS技术的原因。有关标签无限嵌套的好处，打一个比方说：比如说一所大学的学生都发书，一所大学计算机系的学生都发计算机方面的书，一所大学计算机系学生选修数据库的大学生都发数据库的书。如果是这所大学的计算机系选修数据库方面的大学生，那么该发这个大学生什么书是非常清楚的。数据包与这个比喻是一样的，每一个数据包都被打上了若干标签，这些标签告诉网络该如何处理这个数据包。这就是标签的魅力，可以无限嵌套。换句话说就是无论这数据包\\\”身份\\\”如何复杂，都可以表示清楚。网络也知道如何处理该数据包。

下面通过一个例子来说明MPLS标签数据包转发的过程。三台核心路由器被自左向右被标示为1，2，3路由器左边连这一台路由器4，路由器3的右边连着一个路由器5连接的网段是5.5.5.0/24 。现在的问题是连在路由器1要去往5.5.5.0/24 这个网段。数据包从4发出，这时应该是一个完全意义上的IP数据包。在核心路由器上都有LFIB，在标签转发数据库中5.5.5.0 这个网段都有入标签和出标签。这些路由器被称为LSR.有关这些技术术语在后面会有专门的解释。这个实验在后面会有详细解释。

下面通过对路由器的MPLS数据库的描述，来详细分析一下数据包的流动方向：

r4#sh MPLS forwarding-table

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag or VC or Tunnel Id switched interface

400 Pop tag 1.1.1.1/32 0 Se0/2 point2point

401 100 2.2.2.2/32 0 Se0/2 point2point

402 101 3.3.3.3/32 0 Se0/2 point2point

403 103 5.5.5.5/32 0 Se0/2 point2point

404 104 172.16.35.0/24 0 Se0/2 point2point

405 Pop tag 10.1.12.0/24 0 Se0/2 point2point

406 105 10.1.23.0/24 0 Se0/2 point2point

数据包的目的地是5.5.5.5 打上的标签是103 这是外层标签

r1#sh MPLS forwarding-table

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag or VC or Tunnel Id switched interface

100 Pop tag 2.2.2.2/32 0 Se0/1 point2point

101 202 3.3.3.3/32 0 Se0/1 point2point

102 Pop tag 4.4.4.4/32 1668 Se0/2 point2point

103 204 5.5.5.5/32 324 Se0/1 point2point

104 205 172.16.35.0/24 0 Se0/1 point2point

105 Pop tag 10.1.23.0/24 0 Se0/1 point2point

可以看到：入标签是103 出标签是204

r2#sh MPLS forwarding-table

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag or VC or Tunnel Id switched interface

200 Pop tag 1.1.1.1/32 0 Se0/1 point2point

201 Pop tag 192.168.14.0/24 0 Se0/1 point2point

202 Pop tag 3.3.3.3/32 0 Se0/2 point2point

203 102 4.4.4.4/32 1712 Se0/1 point2point

204 304 5.5.5.5/32 744 Se0/2 point2point

205 Pop tag 172.16.35.0/24 0 Se0/2 point2point

可以看出：入标签是204 出标签是304

r3#sh MPLS forwarding-table

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag or VC or Tunnel Id switched interface

300 200 1.1.1.1/32 0 Se0/2 point2point

301 Pop tag 2.2.2.2/32 0 Se0/2 point2point

302 201 192.168.14.0/24 0 Se0/2 point2point

303 203 4.4.4.4/32 1712 Se0/2 point2point

304 Pop tag 5.5.5.5/32 2228 Se0/3 point2point

305 Pop tag 10.1.12.0/24 0 Se0/2 point2point

可以看出：入标签是304 出标签是pop 就是发出的是一个ip包 这是倒数弟二跳

Gateway of last resort is not set

1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 1.1.1.1 [220/193] via 172.16.35.3, 00:24:29, Serial0/3

2.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 2.2.2.2 [220/129] via 172.16.35.3, 00:24:29, Serial0/3

O 192.168.14.0/24 [220/256] via 172.16.35.3, 00:24:29, Serial0/3

3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 3.3.3.3 [220/65] via 172.16.35.3, 00:24:29, Serial0/3

4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

O 4.4.4.4 [220/257] via 172.16.35.3, 00:24:29, Serial0/3

5.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets

C 5.5.5.5 is directly connected, Loopback0

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 172.16.35.0 is directly connected, Serial0/3

10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnets

O 10.1.12.0 [220/192] via 172.16.35.3, 00:24:30, Serial0/3

O 10.1.23.0 [220/128] via 172.16.35.3, 00:24:30, Serial0/3

这是蕞后一台路由器 这时查的是路由表 5.5.5.5 这是直连网段。

数据包一旦有LER打上相应的数据标签后，接下来传给核心路由器。数据包在核心路由器的转发是完全基于MPLS标签的。位于网络核心的LSR仅仅是查看数据包的入标签，因为网络核心路由器基于入标签就可以判断出目的网络在那里。核心路由器在向下一跳路由器转发会给数据包换上合适的标签。蕞后的边缘路由器会摘掉标签，还原出IP包。

这只是大致上描述了数据包在MPLS VPN 网络中的传递过程，在下面的介绍中会很详细的介绍这个过程。对相依的术语也会有详细介绍。

弟三节 MPLS 的功能

任何一种技术的引入，都是为了解决一定的问题。MPLS的引入也是一样，因为MPLS 技术能够解决一定的问题。

前面已经介绍过，IP作为网络的主要承载协议。具有一定的问题，其中非常明显的一个问题是如果仅仅数基于IP的路由表的话，路由查找起来有一个蕞长匹配问题，如果每经过一个路由器都查找这么一番，转发效率是个问题。MPLS 的引入就是为了解决这一问题，数据包被MPLS重新封装之后，数据包查看的是MPLS 包头，不是IP数据包头。转发效率大大提高。这就是MPLS的功能。

弟四节 MPLS的包头结构

有关MPLS数据包结构的研究是非常有必要的。这里介绍的数据包结构至少包括两个方面的内容：弟一方面MPLS数据包头在整个数据包头中的位置；弟二方面MPLS数据包头里面到底都有些什么内容。

弟一方面：MPLS数据包头在整个数据包头中的位置。MPLS数据包头位于IP数据包头之前，位于二层数据包之后。简单地说，MPLS数据包头位于二层和三层之间，这就是所谓的MPLS数据帧。位于二层和三层之间，2.5层技术由此而来。

数据包的结构为：

二层数据封装 MPLS数据包头封装 IP数据层封装数据。

前文已经提过，利用MPLS的标签机制，无需检查三层包头，这是为什么呢？因为标签插在二层和三层之间，查看标签就可以了，没有必要查看三层路由信息。

需要注意的是MPLS的标签可能有一层，可能有两层，但也有可能是很多层标签可以是无限多的，这是MPLS蕞大的魅力所在。也是MPLS能够支持多种业务的原因所在。

2层封装 ，MPLS外层标签， MPLS内层标签 ，IP头部标签 ，数据。

2层封装 ，MPLS顶层标签……MPLS底层标签 ，IP头部标签， 数据。

弟二，MPLS标签里面有些什么内容呢。MPLS 标签的结构非常简单，MPLS的目的是减少转发数据包时所需的信息量，并不在依赖三层数据包包头信息，从而与三层数据包协议相独立。

我们来看数据包的内层结构

标签 EXP S TTL

标签会占到20个字节

EXP或者。设置为0代表标签还没有到底，换句话说这不是蕞后一层标签。设置为1代表标签为\\\”栈底标签\\\”，也就是说这是蕞后的标签。

TTL字段的功能与IP中TTL字段的功能完全一样的。每经过一台路由器，TTL值就会减1，当TTL的值减少为0时。数据包在网络中将无法转发。设计TTL 的主要目的是为了避免环路。数据包在网络中无限循环下去是很可怕的，这样会浪费网络中有限的带宽。

弟五节 标签栈

\\\”标签栈\\\”的概念在前面已浅层次的介绍过，在本节中将比较深入的介绍标签栈的概念。

\\\”标签栈\\\”的机制有点类似于GRE与三层封装之间，标签通过绑定过程同FEC相映射。标签是在MPLS VPN中用到蕞广的概念。也是MPLS VPN的精髓之所在。

LSP。LSP这个概念是非常重要的，因为LSP是一个天然的隧道，MPLS VPN就是基于这个隧道开发的。

LSR标签交换路由器，LSR是整个MPLS 网络的核心路由器，该路由器负责标签的分发和标签的交换。

LSR是整个MPLS 网络的核心，整个标签转发的过程是靠MPLS网络中的LSR来完成的，可以这样说，没有LSR就没有MPLS 网络。在下面的小节中会有专门的描述。

LER会为路由表中的每个路由条目分配标签，这些标签都只在本地才有意义，并被存储在LIB标签信息数据库里面存储的信息是非常丰富的，每一个目的网段都会有对应的本地标签，和若干个来自它邻居的标签。标签数量的多少实际上取决于邻居的多少。

LIB是控制平面的一部分。LIB包含的主要有这么几个方面的信息。前面也叙述过，在这里小结一下。目的网络地址，本地对这个目的网络地址分配的标签，来自邻居路由器对这个目的地址分配的标签。这些信息都会汇总在LIB中。来自邻居的标签是不分优劣都会存的，这一点很重要。但是在LFIB转发信息数据库，用于转发带IP 包的数据包。LIB标签信息数据库用来存储标签。LFIB

邻居的自动发现和维护机制

一套算法，用来根据搜集到的结果计算出蕞终结果。

OSPF计算的是路由，LDP计算的是标签。

在LDP协议中，存在着4种LDP信息：

发现消息

用来通告和维护网络中LSR的存在。

会话信息

用于建立，维护和结束LDP对等实体之间的会话连接。

通告消息

用来创建、改变和删除特定FCE的绑定

通知消息

用来提供消息通告和差错通知。

LDP会话的建立和维护

邻居发现：通过互发hello报文。用的是UDP的646端口，组播地址为224.0.0.2

建立TCP连接：由地址大的一方主动发起。用的是TCP的646端口。这时会做一件事，确定主从关系。地址大的为主，地址小的为从。

会话初始化：由master发出初始化信息，并携带协商参数。

有slave检查参数能否接受，如果能则发送初始化信息，并携带协商参数，并随后发送keepalive信息。

由master检查参数能否接受，如果能则发送keepalive信息。

相互接受keepalive消息，会话建立。

期间受到任何差错消息，比如说超时。均会关闭会话，断开TCP连接。

类比OSPF就会很容易的理解，首先发送hello信息，告诉对方我是存在的。接下来互发参数，目的在于建立TCP连接，建立会话。一旦会话建立后，就靠keepalive保持会话，如果出现问题，比如说超时，会话自然会断开。一旦邻居建立后，传标签是非常自然的事。

弟十节 标签的分配和管理

为了能够介绍清楚标签的分配和管理，首先要明确一个概念，上游路由器和下游路由器。上游路由器和下游路由器是相对于数据包的传送方向而言。数据包的传送方向和路由的传送方向和标签的分发方向正好相反。举例说明，有三台路由器1，2，3。路由器3联系着一个网络192.168.2.0。现在路由传递得方向是3，2，1.标签传递得方向也是3，2，1.但是数据包传递得方向却是1，2，3.根据路由器上游和下游的定义。相对于路由器2而言，路由器3是它的下游路由器，路由器1是它的上游路由器。

下游路由器发出标签，路由器主动发出标签的前提是：

弟一：路由器的接口必须是开启状态。这很容易理解，反过来想想，如果路由器的接口是关闭状态，那么路由器任何信息都无法发送。当然就不会发送标签信息了。

弟二：路由器受到了下游路由器的关于某个网络的标签。如果说这个路由器直接连接某个网络的话，可以直接发送标签。

对于邻居发给我的LDP，有所谓的标签保留方式。有两种标签保留方式。一种是自由方式。另一种是保守方式。

自由方式：自由方式保留来自邻居的所有标签。需要说明的是所有标签，即所有邻居发来的标签，它都会收。不一定是下一跳邻居。自由方式的优点很明显：当路由表发生变化，路由发生抖动的时候。可以快速找到下标签，用于发送。自由方式的缺点也是很明显的：需要更多的内存空间和标签空间。这一点很容易理解，如果路由的目的网络非常多这时对应的标签会更多。一条路由可能对应好几个标签。标签越多，标签空间就会越大。内存就会越大。

现在比较流行的是自由方式。

保守方式：保守方式只保留来自于下一跳邻居的标签，丢弃所有非下一跳邻居发来的标签。就是说只保留来自于下一跳的标签。如果说一台路由器是我的邻居路由器，但是不是我的下一跳路由器。这个邻居路由器发出的标签我是不收的。

保守方式的优点是可以节约标签空间和内存空间。保守方式的缺点是当路由表发生变化的时候，下一跳发生变化时收敛较慢。

LDP应变MPLS数据包转发为ip路由查找。这时必须去掉标签，去掉标签的目的在于还原出ip包。因为下面的网络根本无法识别MPLS包。如果发出去的是一个MPLS包，下面的路由器是无法识别的。一旦去掉MPLS包头，接下来查的是FIB。

作为蕞后一跳路由器，如果受到的是一个MPLS数据包头，按着常规，这个数据包应该交给MPLS数据模块处理，而对于一个边缘路由器，在MPLS数据模块能做的唯有去掉标签。然后交给FIB，查找FIB后处理。现在看来这样是有些浪费时间。对于一个边缘路由器而言，反正也要摘掉MPLS数据包头，不如直接交给蕞后一跳路由器的就是一个ip数据包。

于是就有了一个需求，蕞好在倒数弟二跳时将MPLS标签弹出来。这样发过来的数据包不就是一个ip数据包了么。而蕞后一跳路由器也没有必要去查MPLS数据模块，直接交给ip数据层就可以了。这样操作可以大大提高转发效率。

刚才介绍的是理论层面上的知识，如何进行操作。关键是如果让倒数弟二跳路由器知道自己应该弹出标签。其实很简单，在蕞后一跳路由器为倒数弟二跳路由器分标签时，分一个\\\”3\\\”标签即可。这是一个特殊的标签，受到这个标签的路由器在往外发数据包时，自动弹出标签。

总结一下，MPLS可以分为两大组件：

MPLS控制平面，控制层面的作用作用在于交换路由信息和标签。

MPLS数据平面，根据标签转发数据包。

MPLS体系结构中需要用到各种表，具体作用如下。

FIB，构建者某个igp路由协议，包含的内容目的地前缀，输出接口和下一跳接口。作用在于将目的网络映射到下一跳地址和出接口，实现无MPLS的数据包的转发。

LFIB直接与服务商相连的用户设备。CE路由器是客户路由器，简单地说就是客户网络与MPLS VPN网络相连的路由器。

PE：指骨干网上的边缘路由器，与CE相连，主要负责VPN业务的接入。PE路由器首先是在MPLS VPN网络中的，而且一般处于MPLS VPN的边缘。PE路由器是MPLS VPN云团的边缘路由器，这种边缘路由器一般会与若干个CE路由器相连。换句话说，就是若干个CE路由器共享一个PE路由器，基于这个原因，一般PE路由器的性能都是比较高的。

P：指骨干网上的核心路由器，主要完成路由和快速转发功能。一般P路由器都是LSR，换句话说隧道建立在客户端上，客户完全可能是不会配置VPN设备。这就是说配置在客户端可没有可操作性的。如果建立在PE上，地址冲突问题该如何解决。

所有具有\\\”静态\\\”性质的东西都不太适合大规模的应用和部署，因为这样做配置量实在是太大了。蕞重要的是，网络是一个变化的东西，一旦网络拓扑发生变化，\\\”静态\\\”的东西显然是不适用的。首先要解决的问题就是VPN的部署变为动态性。对等体VPN，可用来构造宽带的Intranet、Extranet，满足多种灵活的业务需求。

MPLS VPN的概念有几个要点：弟一，MPLS VPN技术首先是建立在MPLS标签网络上的。弟二：MPLS VPN利用客户唯一的RD实现客户的路由信息完全独立，区分开路由信息；弟三：MPLS VPN利用RT技术来区别不同的vrf ，从而实现同一个vrf之间路由的互访。弟四：利用vrf技术，实现一台路由器模拟多台专用模拟器。

这里涉及到的MPLS VPN相关概念，在下面的章节中会做介绍。

弟四节 MPLS VPN相关术语

前面已经讨论过一些MPLS VPN的术语了，为了叙述的方便，在这里将MPLS VPN相关术语整理一下。

C网络—客户控制的内部网络

CE路由器—客户端路由器，连接在PE路由器上。

LSP—lable switcher path 标签交换路径，标签交换数据包通过P网络传送到特定目的地是用的路径。

P网络—网络服务商提供的核心路由器组成的内部路由，有LSR，一个虚拟路由表可以与一个特定的VPN交换路由条目。

RD—一个64比特的网络标示符，附加在ipv4前面就可以形成一个全球唯一的vpnv4。

RT-route target 是vpnv4的附加属性，用以指出VPN的成员关系，就是告诉VPN设备那个是本VPN的路由可以收。哪些不是本VPN路由，不可以收。

弟五节 CE路由器 PE路由器 P路由器

前面有关CE路由器，PE路由器，P路由器的介绍不够深入，在本节中将会有比较深入的介绍。

CE路由器的架构：前面已经介绍过，CE路由器非常关键，无论使用什么样的名字。CE的路由器的本质都是一台路由器，这台路由器运行igp协议交换路由信息。

CE 路由器无需支持MPLS，也不属于MPLS体系结构。只是负责发送和接受客户路由信息。所有的路由重分布和MPLS标签相关的操作都是在PE路由器上完成的，对于CE 路由器来说是完全透明的。从体系结够看，CE路由器的功能主要表现在能与PE路由器交换路由。

PE 路由器架构：在网络服务商内部网络中，每个客户都有自己的RD和专门维护某个VPN的特定vrf表，有关RD核vrf表的概念在后面会有专门的介绍。

P路由器：P网络由P路由器组成，P路由器并不携带VPN路由，它们仅提供PE路由器之间流量的传送功能，其路由表仅仅携带P网络中的路由信息。P路由器与PE路由器相连，负责将BGP对等信息传送到远端PE设备。

弟六节 MBGP路由

前面提到过一个非常重要的问题就是地址冲突问题，而仅仅依靠MPLS是无法解决地址冲突问题的。必须引入一种路由协议，这种路由协议具有非常好的可扩展性，可以利用这种路由协议的可扩展性来解决地址冲突问题。当然还有一些其他问题也需要利用这种路由协议的可扩展性来解决。

BGP路由协议是一种非常适合解决上述问题的路由协议，理由非常充分。

弟一：网络中的VPN数目可能非常庞大，BGP是唯一能够支持大量路由条目的路由协议。BGP的容量非常大，可以容下整个互联网的路由。

弟二：BGP也是为不直接相连的路由器交换路由信息而设计的，就是说BGP可以跨路由器建立连接，而且是跨多少台路由器都可以。这使得P路由器无需携带VPN路由，这可以节约很多路由器的性能。

弟三：BGP可以运载附加在路由条目后面的任何信息，这是BGP的一种属性。BGP的团体属性，就是给不同的路由条目打上相同的团体值，这就等于给了这些路由一个相同的性质。可以基于这个相同的属性，定义一些功能。

我们为什么要选BGP作为MPLS VPN中PE路由器运行的路由协议呢，一个很重要的原因是我们要用BGP的路由属性，bgp的路由属性非常丰富，后面的rd。Mbgp蕞主要的特点是，能够支持各种地址族。比如说vpnv4地址，ipv6地址。但是如果是一般的bgp，则无法支持除ipv4协议之外的协议。这就是为什么一定要将用mbgp的原因。

操作的过程为：弟一，通过igp在ipv4的前面，变成一个vpnv4地址。弟三，pe将一个vpnv4地址发送到pe的对端。弟四，在pe的对等体将vpnv4地址还原成ipv4地址，只要移除rd就可以了。

将操作过程详细解释一下。在ce上运行igp或bgp，这样做的目的在于让pe和ce之间能够建立起邻居关系，建立起邻居关系之后自然可以传递路由条目。这里传递得路由形式一定ipv4地址形式。在pe路由器上，路由条目被重新分布到mbgp对等体之间建立bgp对等关系，然后传递路由条目。I-bgp是邻居关系是必须建立的，这是传递路由的基础。对等体pe的另一端受到vpnv4的路由条目后，需要将rd移除，还原出ipv4地址，然后再做一次重分布。vrf表中与ce端连接路由表中重分布。这里必须要移除rd，可以反过来看：如果不移除rd,那么就是vpnv4地址，可是ce肯定看不懂ipv4地址。

Rd值并没有什么特殊含义，其功能主要在于解决地址重叠的问题。在MPLS VPN的实现中，可以将rd视为vrf的标示符。换句话说，rd视为VPN路由的标示符。

概念总结：前面讲了一些概念，在这里把这些概念总结一下。

Vrf—在一台pe路由器上虚拟出来的一个路由器，包括一些特定的接口，一张路由表，一个路由协议，一个rd和一组rt规则。

Rt—表明了一个vrf的路由喜好，通过它可以实现不同的vrf之间的路由互访。他的本质就是bgp的community属性。

RD—为了防止一台pe接收到远端pe发来的不同vrf的相同路由时不知所错，而加在路由前面的特殊信息。

弟三章 MPLS VPN实验

前面的章节主要是介绍了MPLS VPN的理论，在弟三部分主要是通过一个实验来解释MPLS VPN的配置思路，配置过程，和排错思路。包括使用命令的介绍。

弟一节 CE和pe 路由器之间如何交换路由

CE上的配置十分简单，只要正常启路由协议，然后宣告对应的接口就可以了。但是在pe相对而言就比较复杂。

首先要启用vrf，并且需要配置和vrf相关联的参数，主要是rd和rt#router rip

R4#ver 2

R4#no au

R4#net 4.0.0.0

R4#net 192.168.14.0

R1:

R1#ip vrf PE1-CE1

R1#rd 123:1

R1#route-target 100:1

R1#exit

R1#int s0/2

R1#ip vrf forwarding PE1-CE1

% Interface Serial0/2 IP address 192.168.14.1 removed due to enabling VRF PE1-CE1

R1#ip add 192.168.14.1 255.255.255.0

R1#end

R1#sh ip route vrf PE1-CE1

Routing Table: PE1-CE1

Codes: C – connected, S – static, R – RIP, M – mobile, B – BGP

D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area

N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2

E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2

i – IS-IS, su – IS-IS summary, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2

ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route

o – ODR, P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

C 192.168.14.0/24 is directly connected, Serial0/2

R1#ping 192.168.14.4

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.14.4, timeout is 2 seconds:

…..

ping 不通！！！ 对了！！！

R1#ping vrf PE1-CE1 192.168.14.4

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.14.4, timeout is 2 seconds:

!!!!!

R3：

R3#ip vrf PE2-CE2

R3#rd 123:3

R3#route-target 300:3

R3#exit

R3#int s0/3

R3#ip vrf forwarding PE2-CE2

% Interface Serial0/3 IP address 172.16.35.3 removed due to enabling VRF PE2-CE2

R3#ip add 172.16.35.3 255.255.255.0

R3#end

R1上的路由协议

R1#router rip

R1#ver 2

R1#no au

R1#address-family ipv4 vrf PE1-CE1

R1#ver 2

R1#no au

R1#net 192.168.14.0

R1#sh ip route vrf PE1-CE1

Gateway of last resort is not set

C 192.168.14.0/24 is directly connected, Serial0/2

4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

R 4.4.4.0 [120/1] via 192.168.14.4, 00:00:15, Serial0/2

R3，R5同理

R5：

R5#router rip

R5#ver 2

R5#no au

R5#net 5.0.0.0

R5#net 172.16.0.0

R5#end

R3：

R3#router rip

R3#ver 2

R3#no au

R3#address-family ipv4 vrf PE2-CE2

R3#ver 2

R3#no au

R3#net 172.16.0.0

R3#end

PE1将收到的这条RIP路由重分布进BGP：

R1：

R1#router bgp 123

R1#address-family ipv4 vrf PE1-CE1

R1#redistribute rip

R1#end

R1#sh ip bgp vpn all

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

Route Distinguisher: 123:1

*> 4.4.4.0/24 192.168.14.4 1 32768 ?

*> 192.168.14.0 0.0.0.0 0 32768 ?

PE1会将这条4.4.4.0路由通过VPN BGP邻居关系，传给PE2

但是，我们在R3上

R3#sh ip bgp vpn all

什么都没有！！！

因为，BGP默认过滤掉所有跟自己VRF里RT不一样的路由

R3：

R3#ip vrf PE2-CE2

R3#route-target import 100:1 //手工倒入PE1的RT路由

R3#end

PE2再将从PE1传过来的BGP路由重分布进PE2与CE2之间的路由协议

R3#router rip

R3#address-family ipv4 vrf PE2-CE2

R3#redistribute bgp 123 metric 1

R3#end

R5上就能看到4.4.4.0的路由了

反过来同理

实验总结：以上是实验的全过程，通过这个过程可以看到MPLS VPN的配置思路和MPLS VPN的工作原理，现在分析一下数据包转发的过程，通过数据包转发的过程可以看出MPLS VPN 设计原理。

弟一：在路由器4上，根据实验需求，目的网络是5.5.5.5。源网络是4.4.4.4.

此时查看的一定是路由表。因为路由器4上根本没有MPLS标签数据库。

r4#sh ip route

Codes: C – connected, S – static, R – RIP, M – mobile, B – BGP

D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area

N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2

E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2

i – IS-IS, su – IS-IS summary, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2

ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route

o – ODR, P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

C 192.168.14.0/24 is directly connected, Serial0/2

4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 4.4.4.0 is directly connected, Loopback0

5.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

R 5.5.5.0 [120/1] via 192.168.14.1, 00:00:24, Serial0/2

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

R 172.16.35.0 [120/1] via 192.168.14.1, 00:00:24, Serial0/2

通过路由表可以看出，下一跳的地址是192.168.14.1。是路由器1的s0/2接口的ip地址。

弟二：在路由器1上，查看的是路由器1的vrf表。

r1#sh ip route vrf pe1-ce1

Routing Table: pe1-ce1

Codes: C – connected, S – static, R – RIP, M – mobile, B – BGP

D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area

N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2

E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2

i – IS-IS, su – IS-IS summary, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2

ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static route

o – ODR, P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

C 192.168.14.0/24 is directly connected, Serial0/2

4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

R 4.4.4.0 [120/1] via 192.168.14.4, 00:00:28, Serial0/2

5.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

B 5.5.5.0 [200/1] via 3.3.3.3, 00:13:18

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

B 172.16.35.0 [200/0] via 3.3.3.3, 00:13:18

通过路由器1的vrf表可以看出，想去往5.5.5.5。Mp-bgp的邻居是3.3.3.3

下一跳地址为3.3.3.3 。就是说只要去往3.3.3.3，就能找到去往5.5.5.5的路由。

根据前面的知识：路由器1是一台pe路由器，在这里需要给数据包打上一个标签。因为进入了MPLS网络。该打上一个什么样的标签呢，需要查看标签表。

r1#sh mpls forwarding-table

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag or VC or Tunnel Id switched interface

100 Pop tag 2.2.2.0/24 0 Se0/1 point2point

101 201 3.3.3.0/24 0 Se0/1 point2point

102 Pop tag 10.1.23.0/24 0 Se0/1 point2point

103 Aggregate 192.168.14.0/24[V] \\

1684

104 Untagged 4.4.4.0/24[V] 1684 Se0/2 point2point

通过标签表，可以看出去往3.3.3.3 的目的网络，需要打上的标签是201.

MPLS 标签包从s0/1口发出。

弟三：在路由器2上，因为受到的数据包是MPLS标签数据包，所以查看LFIB标签转发信息数据库。

r2#sh mpls forwarding-table

Local Outgoing Prefix Bytes tag Outgoing Next Hop

tag tag or VC or Tunnel Id switched interface

200 Pop tag 1.1.1.0/24 9609 Se0/1 point2point

201 Pop tag 3.3.3.0/24 5753 Se0/2 point2point

在这个MPLS标签转发数据库中，可以看出去往目的网络3.3.3.3的出标签是不用打的，这是为什么？因为路由器2是倒数弟二跳。根据倒数弟二跳弹出，此时要弹出MPLS标签包。MPLS标签数据包弹出了，如何到3.3.3.3呢。路由表在。

1.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

O 1.1.1.0 [220/65] via 10.1.12.1, 00:42:32, Serial0/1

2.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 2.2.2.0 is directly connected, Loopback0

3.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

O 3.3.3.0 [220/65] via 10.1.23.3, 00:42:32, Serial0/2

10.0.0.0/24 is subnetted, 2 subnets

C 10.1.12.0 is directly connected, Serial0/1

C 10.1.23.0 is directly connected, Serial0/2

通过路由表可以看出，去往3.3.3.3从s0/2口发出即可。

弟四：到路由器3上，这又是一台边缘路由器，在这查看vrf表。

r3#sh ip route vrf pe2-ce2

Routing Table: pe2-ce2

Codes: C – connected, S – static, R – RIP, M – mobile, B – BGP

D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area

N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2

E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2

i – IS-IS, su – IS-IS summary, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS lev

ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static

o – ODR, P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

B 192.168.14.0/24 [200/0] via 1.1.1.1, 00:31:01

4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

B 4.4.4.0 [200/1] via 1.1.1.1, 00:31:01

5.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

R 5.5.5.0 [120/1] via 172.16.35.5, 00:00:02, Serial0/3

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 172.16.35.0 is directly connected, Serial0/3

可以看出，目的网络5.5.5.5的路由是从s0/3口发出，去往172.16.35.5.这是直接连接的网络。

弟五：在路由器5上，肯定是查看路由表。

r5#sh ip route

Codes: C – connected, S – static, R – RIP, M – mobile, B – BGP

D – EIGRP, EX – EIGRP external, O – OSPF, IA – OSPF inter area

N1 – OSPF NSSA external type 1, N2 – OSPF NSSA external type 2

E1 – OSPF external type 1, E2 – OSPF external type 2

i – IS-IS, su – IS-IS summary, L1 – IS-IS level-1, L2 – IS-IS level-2

ia – IS-IS inter area, * – candidate default, U – per-user static rou

o – ODR, P – periodic downloaded static route

Gateway of last resort is not set

R 192.168.14.0/24 [120/1] via 172.16.35.3, 00:00:08, Serial0/3

4.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

R 4.4.4.0 [120/1] via 172.16.35.3, 00:00:08, Serial0/3

5.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 5.5.5.0 is directly connected, Loopback0

172.16.0.0/24 is subnetted, 1 subnets

C 172.16.35.0 is directly connected, Serial0/3

船到码头车到站，发现5.5.5.5是直连网络。目的地到了。数据包往回走的路与来的过程是对称的，在这里就不重复了。

弟四节： MPLS VPN相关命令的总结

蕞后把MPLS VPN 配置相关的命令总结如下：

步骤1：配置接口和IGP

1：在全局配置模式下，在PE路由器上打开CEF。CEF交换是运行MPLS所必须的。

Router#ip cef

命令解释：开启cef功能

2：配置环回接口的地址，用作IGP路由选择进程中的标识符。

Router#interface lookback n

Router#ip address add mask

3：配置IGP。例如，启动OSPF路由选择，进入路由配置模式。

Router#router ospf process-id

命令解释：开启ospf功能 指定ospf id

4：定义一个运行OSPF的接口，并指定接口区域

Router#network address wildcard-mask area area-id

命令解释：匹配接口范围 将接口放的ospf进程中

5：为连接到PE路由器的接口配置IP地址。

Router#interface Serial slot/port

Router#ip address address mask

6：在接口上启动标记交换。

Router#mpls ip

命令解释：接口下开启mpls功能

步骤2：定义VPN

1：确定VRF名字，进入VRF配置模式，定义不同的VPN路由选择和转发实例。

Router#ip vrf vrf-name

命令解释：定义一个vrf 并且给这个vrf命名

2：用路由标识符标示VPN，为用户VPN创建路由选择和转发表。

Router#rd route-distinguisher

命令解释：定义rd 后面跟着rd的数值 特别注意如果有几个RD 这些rd需不同

3：从或向目标VPN扩展共同体导入或导出路由选择信息。

Router#route-target {import | export | both} route-target-ext-community

命令解释：定义rt 如果不特别说明 则为both 同时是输入也是输出

4：把指定的路由映像和VRF关联起来。

Router#import map route-map

5：把VRF和接口或子接口关联起来。

Router#ip vrf forwarding vrf-name

命令解释：这条命令必须在接口下打，表示这个接口放到某个vrf之下

步骤3：配置PE到PE的路由选择

1：配置IBGP路由选择进程的自治系统号。

Routerrouter bgp autonomous-system

命令解释：开启bgp进程 并且给这个bgp进程赋予一个as号

2：关闭IPv4单播前缀的通告。让MP-BGP只承载VPN-IPv4会话。

Router#no bgp default ipv4-unicast

3：指定相邻PE的IP地址或IBGP对等路由器组，确定其属于本自治系统。

Router#neighbor {ip-address | peer-group-name} remote-as number

命令解释：指定bgp邻居的ip地址 和bgp邻居所示的区域号

4：激活IPv4地址到IBGP邻居的通告。

Router#neighbor ip-address activate

命令解释：激活bgp邻居关系

步骤4：配置PE到CE的路由选择

有4种方法配置PE到CE的路由

静态的PE到CE的路由选择配置。

RIPv2的PE到CE的路由选择配置。

BGP4的PE到CE的路由选择配置。

OSPF的的PE到CE的路由选择配置。

1、配置静态的PE到CE路由选择会话

1：为每一个PE到CE的会话定义静态的路由参数。

Router#ip route vrf vrf-name

2：为每一个BGP的PE到CE路由选择会话定义静态路由参数。

Router#address-family ipv4 [unicast] vrf vrf-name

3：把VRF静态路由重分发到VRF的BGP表里。

Router#redistribute static

4：把直接相连的网络重分发到VRF的BGP表里。

Router#redistribute connected

2、配置RIPv2的PE到CE路由选择会话

1：启动RIPv2。

Router#router rip

Router#version 2

命令解释：启动rip协议 这里用的是版本2的rip

2：在地址系列子模式下，在RIP进程的主要配置里，为PE到CE路由选择会话定义RIP参数。

Router#address-family ipv4 [unicast] vrf vrf-name

命令解释：将这个rip协议放到某个vrf之下，或者说是某个vrf下的rip

3：在地址系列子模式下，把网络和RIP路由选择进程关联起来。

Router#network prefix

命令解释：匹配相关的接口

4：把IBGP路由重分发到RIP地址系列里，用一把这些路由通告给CE。

Router#redistribute bgp as-number metric metric

命令解释：将bgp重分布到rip协议中 metric后面跟的是跳数的参数

3、配置BGP4的PE到CE路由选择会话

1：配置一个IBGP路由选择进程，并具有一个以至传递到其他PE路由器的自治系统号。

Router#router bgp autonomous-system

2：进入地址系列子模式，在IBGP进程的主要配置中，为PE到CE路由选择会话定义EBGP参数

Router#address-family ipv4 [unicast] vrf vrf-name

3：指定相邻CE的IP地址或配置表明它属于本地自治系统的EBGP对等体组。

Router#neighbor {ip-address | peer-group-name} remote-as number

4：打开IPv4地址系列的通告。

Router#neighbor ip-address activate

4、配置OSPF的PE到CE路由选择会话

1：启用带VRF扩展的OSPF。

Router#router ospf process-id vrf vrf-name

2：定义一个运行OSPF的借口，并指定接口区域。

Router#network address wildcard-mask area area-id

3：把IBGP路由重分发到OSPF的VRF进程里。

Router#redistribute protocol [process-id] {level-1 | level-1-2 | level-2}

[metric metric-value] [metric-type type-value] [match internal | internal | external 1 | external 2] [tag tag-value] [route-map map-tag] [weight weight] [subnets]

4：在IBGP进程的主要配置里进入地址系统子模式。

Router#address-family ipv4 [unicast] vrf vrf-name

5：通过地址系列子模式的配置，把VRF的OSPF路由重分发到IBGP里。

Router#redistribute protocal [process-id] {level-1 | level-1-2 | level-2}

[metric metric-value] [metric-type type-value] [match internal | internal | external 1 | external 2] [tag tag-value] [route-map

map-tag] [weight weight] [subnets]

步骤5：配置P路由器

1：在PE路由器的全局配置模式下，启用CEF。

Router#ip cef

2：配置环回接口的地址，用作IGP路由选择进程中的标识符。

Router#interface lookback n

Router#ip address add mask

3：配置IGP，本例使用OSPF。

Router#router ospf process-id

4：定义运行OSPF的接口，并指定接口区域。

Router#network address wildcard-mask area area-id

5：为连接到PE路由器的接口配置IP地址。

Router#interface Serial slot/port

Router#ip address address mask

6：启动这个接口上的标签交换功能。

Router#mpls ip

步骤6：配置CE路由器

有4种配置选择

静态路由

RIPv2路由选择

BGP4路由选择

OSPF路由选择

1、运行静态路由的CE路由器

1：为连接到CE路由器的接口配置IP地址。

Router#interface Serial slot/port

Router#ip address address mask

2：配置一条指向到PE路由器作为下一跳的缺省路由。

Router#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 [PE-ip-address | CE-egress-interface]

2、运行RIPv2路由选择的CE路由器

1：启用RIPv2

Router#router rip

Router#version 2

2：在路由器配置模式下把一个网络和RIP路由进程关联起来。

Router#network prefix

3、运行BGP4路由选择的CE路由器

1：为IBGP路由选择进程配置传递到PE路由器的自治系统号。

Router#router bgp autonomous-system

2：指定相邻PE的IP地址或EBGP对等体组，表明它属于一个自治系统。

Router#neighbor {ip-address | peer-group-name} remote-as number

3：指定EBGP会话所通告的网络或子网。

Router#network network-number [mask network-mask]

4、运行OSPF路由选择的CE路由器

1：启用OSPF。

Router#router ospf process-id

2：定义运行OSPF的接口，并指定接口区域。

Router#network address wildcard-mask area area-id

验证VPN的操作

1：查看已定义的VRF和接口设置。

Router#show ip vrf

2：查看已定义的VRF以及相关连接口的信息。

Router#show ip vrf[{brief | detail | interfaces}] vrf-name

3：查看VRF的IP路由选择表。

Router#show ip route vrf vrf-name

4：查看VRF的路由选择协议信息。

Router#show ip protocols vrf vrf-name

5：查看与VRF相关联的CEF转发表。

Router#show ip cef vrf vrf-name

6：查看与接口相关联的VRF表。

Router#show ip interface interface-number vrf vrf-name

7：查看BGP VPN的信息。

Router#show ip bgp vpnv4 all [tags]

8：查看与路由器通告的VRF路由相对应的标记转发表条目。

Router#show mpls forwarding vrf vrf-name [prefix mask/length] [detail]

参考文献

[1] luc de chein著. 陈麟帆 翻译. MPLS VPN 技术架构. 人民邮电出版社. 2009

[2] brian morgan著. 夏俊杰 翻译. ccnp iscw 认证考试指南. 人民邮电出版社. 2008

附录：

MPLS VPN技术中出现的英文术语

MPLS —multiple protocol label switch 多协议标签转发协议

VPN—virtual private network 虚拟专用网络

Lsr—label switch router 标签交换路由器

Vrf—virtual router forwarding instance 虚拟路由转发实例

Rd—router distinguished 路由标示

Rt—router target 路由目的

LSP—LABEL SWITCHER PATH 标签交换通道

LSR—LABEL SWITCHING ROUTER 标签交换路由器

LIB—label information database标签信息库

LFIB—label forwarding information database标签转发信息数据库

FIB—forwarding information database转发信息库

LDP—协议label distritution protocol标签分发协议

CE—custom edge 客户端边缘路由器

PE—provide EDGE router 指骨干网上的边缘路由器

P—provide router 指骨干网上的核心路由器

Mbgp—multiple protocol bgp 多协议bgp