MPLS VPN的基本原理

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@小白创作中心

MPLS VPN的基本原理

引用

CSDN

https://blog.csdn.net/lulinhao/article/details/144498329

本文是基于华为技术资料和网络资源整理的MPLS VPN原理总结，适合对网络技术感兴趣的读者学习参考。

VPN：虚拟专用网络，在一个公共网络中实现虚拟的专用网络
MPLS VPN也是属于VPN的一种

MPLS VPN概述

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

MPLS VPN网络架构：

CE：用户网络边缘设备，有接口直接与运营商网络相连，可以是路由器或者交换机，也可以是一台主机
PE：运营商边缘路由器，是运营商网络的边缘设备，与CE直接相连。在MPLS网络中，对VPN的所有处理都发生在PE上，对性能要求
站点：就是MPLS VPN的用户，由CE和其他用户设备构成

理解站点的含义：

指相互之间具备IP连通性的一组IP系统，并且这组IP系统的IP连通性不需通过运营商网络实现
站点的划分是根据设备的拓扑关系，而不是地理位置
对于多个连接到同一服务提供商网络的站点，通过制定策略，可以将它们划分为不同的集合，只有属于相同集合的站点之间才能通过服务提供商网络互访，这种集合就是VPN
一个站点中的设备Site可以属于多个VPN

MPLA VPN常见组网

Intranet：一个VPN中的所有用户形成闭合用户群，同一VPN站点之间可以互访，不同VPN站点之间不能互访
Extranet：一个VPN用户希望提供部分本VPN的站点资源给其他VPN的用户访问的场景
Hub$Spoke：在VPN中设置中心访问控制设备，其他用户都通过中心访问控制设备进行

入口PE到出口PE路由传递

如果想要实现同一个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

VPN路由信息发布过程：本地CE到入口PE，入口PE到出口PE，出口PE到远端CE，（经过骨干网）

CE与PE之间可以使用静态路由、OSPF、IS-IS或BGP交换路由信息。无论使用哪种路由协议，CE和PE之间交换的都是标准IPv4路由

RD：路由标识符
PE可能收到不同VPN的CE发来的相同的IPv4地址前缀，根据VPN实例配置去区分，由于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，故有了路由标识符
MP-BGP将VPNv4传递到远端PE之后，远端PE需要将VPNv4路由导入正确的VPN实例

PE根据VPNv4路由所携带的RT将路由导入正确的VPN实例之后，VPNv4路由的RD值剥除，将IPv4路由通告给相应的客户的CE设备

RT：
在PE上，每一个VPN实例都会与一个或多个VPN Target属性绑定，两类VPN Target属性：

Export Target：PE从直连站点学到IPv4路由后，转换为VPN IPv4路由，并为路由添加Export Target属性
Import Target：PE收到其它PE发布的VPN-IPv4路由时，检查其Export Target属性。当属性与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

VPN-IPv4地址
又被称为VPNv4地址：VPNv4地址共有12个字节，包括8字节的路由标识符RD和4字节的IPv4地址前缀
本地PE在发布VPNv4路由前附上RT属性，对端PE在接到VPNv4路由后根据RT将路由导入对应的VPN实例

骨干网中的BGP路由传递
PE之间建立BGP邻居关系，并通过BGP进行路由传递
BGP使用TCP作为其传输层协议，提高了协议的可靠性。可以跨路由器的两个PE设备之间直接交换路由
BGP拓展性强，为PE间传播VPN路由提供了便利
PE之间需要传送的路由条目可能较大，BGP只发送更新的路由，提高传递路由数量的同时不占用过多链路带宽
MPLS VPN使用BGP扩展团体属性－VPN Target（也称为Route Target）来控制VPN路由信息的发布与接收

MP-BGP
MP-BGP的作用是为了正确处理VPN的路由，是使用地址族来区分不同的网络层协议
MP-BGP新增了两种路径属性：