前面幾篇文章我們學習了MPLS的標簽轉發原理,有靜態標簽分發和LDP動態標簽協議,可以實現LSR設備基于標簽實現數據高效轉發。現在開始學習MPLS在企業實際應用的場景-MPLS VPN。
一、MPLS VPN概念
MPLS(多協議標簽交換)位于TCP/IP協議棧中的數據鏈路層和網絡層之間,可以向所有網絡層提供服務,通過在數據鏈路層和網絡層之間增加額外的MPLS頭部,基于MPLS頭部實現數據快速轉發,簡單來說MPLS就是使得路由器可以在MPLS域內基于標簽實現快速轉發。
BGP/MPLS IP VPN網絡一般由運營商搭建,VPN用戶購買VPN服務來實現用戶網絡之間的路由傳遞、數據互通等。MPLS VPN使用BGP在運營商骨干網(IP網絡)上發布VPN路由,使用MPLS在運營商骨干網上轉發VPN報文。BGP/MPLS IP VPN又被簡稱為MPLS VPN、MV,是一種常見的L3VPN(Layer 3 VPN)技術。
簡單說就是基于BGP基礎的MPLS轉發。
1.1 MPLS 網絡架構
MPLS VPN網絡架構由三部分組成:CE(Customer Edge)、PE(Provider Edge) 和P(Provider),其中PE和P是運營商設備,CE是MPLS VPN用戶設備。站點(site)就是MPLS VPN的用戶,由CE和其他用戶設備構成。
CE:用戶網絡邊緣設備,有接口直接與運營商網絡相連。CE可以是路由器或交換機,也可以是一臺主機。通常情況下,CE"感知"不到VPN的存在,也不需要支持MPLS。
PE: 運營商邊緣路由器,是運營商網絡的邊緣設備,與CE直接相連。在MPLS網絡中,對VPN的所有處理都發生在PE上,對PE性能要求較高。
P: 運營商網絡中的骨干路由器,不與CE直接相連。P設備只需要具備基本MPLS轉發能力,不維護VPN相關信息。
MPLS VPN不是單一的一種VPN技術,是多種技術結合的綜合解決方案,主要包含下列技術:
- MP-BGP:負責在PE與PE之間傳遞站點內的路由信息。
- LDP:負責PE與PE之間的隧道建立
- VRF:負責PE的VPN用戶管理。
- 靜態路由、IGP、BGP:負責PE與CE之間的路由信息交換。
二、MPLS VPN常見組網
根據VPN用戶的需求不同,可采用以下幾種常見的組網方案:
- Intranet:一個VPN中的所有用戶形成閉合用戶群,同一VPN站點之間可以互訪,不同VPN站點間不能互訪。
- Extranet:適用于一個VPN用戶希望提供部分本VPN的站點資源給其他VPN的用戶訪問的場景。
- Hub&Spoke:如果希望在VPN中設置中心訪問控制設備,其它用戶的互訪都通過中心訪問控制設備進行,可采用Hub&Spoke組網方案。
通過MPLS VPN實現企業分支的互聯,依托于企業BGP網絡,通過結合VRF、LDP、BGP實現企業分支間的隔離和互聯。
對VPN客戶而言:
“感知”不到VPN的存在,不需要部署和維護VPN,降低企業運維難度和成本。
一般部署在運營商的MPLS VPN專網上,有一定的安全性保障。
對于運營商而言:
MPLS在無連接的IP網絡中增加了面向連接的控制平面,為IP網絡增添了管理和運營的手段。
支持地址空間重疊、支持重疊VPN、組網方式靈活、可擴展性好。
能夠方便地支持MPLS TE合理調控現有網絡資源,最大限度的節省運營商成本。