作为一项日渐成熟的技术, MPLS VPN组网后面临的问题是VPN内部路由和报文的转发问题。利用更改BGP属性后形成的MP-BGP, 很好的解决这些问题。
1 MP-BGP协议简介
对于扩展属性MP-REACH-NLRI的BGP, 称为MP-BGP。总结起来, 主要有以下几点:一是一个扩展后的NLRI (Network Layer Reachability Information) 增加了地址族的描述, 同时还增加了私网label和RD二是将Community属性更改为RT。且RT属性可以是多个“或”的关系。扩展后就足以完成VPN内部的路由信息。
2 本地路由冲突的解决——VRF
在VPN建立之后, 为解决地址冲突问题, 试用过很多方法, 但都不能从根本上解决地址冲突问题。要想解决这一问题, 就需要在其他方面作些突破。至此, 我们考虑到专用PE的一些特殊的功能:每一台PE只保存属于自己VPN线路的路由表。那么能不能将一台PE通过软件控制, 让其具备几个路由器的功能呢?通过试验这是完全可以实现的, 这就是VRF (VPN Routing&Forwarding Instance:VPN路由转发设备) 。
每一个VRF可以看作是一台虚拟的路由器, 其作用相当于一台专用PE。每一个VRF具备以下三个元素: (1) 一张独立的路由表和地址空间; (2) 具有一组归属于自身的接口集合; (3) 具备一组实用于该VRF的路由协议。对于每一台PE, 可以维护一个或多个VRF, 同时维护一个公网路由表。每个VRF之间是相互分离独立的。然而, 如何在PE上协调各个VRF之间, 以及他们与公网路由的关系呢?这就要利用将BGP协议的C o m m u n i t y属性扩展后的R T (R o u t e Targ et:路由目标) 属性。
3 RT功能解析
RT本身包含了两个部分:Export Target和Import Target, 前者表明发出路由的属性, 后者表明了接受的路由的属性。例如:
S IT E-A、S I TE-B发出红色路由, 也只接受红色的路由。
S IT E-C、S I TE-D发出黄色路由, 也只接受黄色的路由。
那么, SITE-A和SITE-B就实现了互访。同理SITE-C和SITE-D也一样。这样, 就可以把SITE-A和SITE-B称之为VPN-A把SITE-C和SITE-D称之为VPN-B。
此外, 由于BGP属性的灵活性, 对于每一个RT的Export Target和Import Target也可以配置多个相互关系为或的属性。通过对RT属性的灵活设置来实现VPN的访问控制。
4 RD (Route Distinguisher:路由区分标示) 的引入
VRF解决了VP N的本地路由冲突, RT解决了路由之间的交互。那么RT是否可以作为路由传递的标示呢?理论上可以, 但实际上不行。因为当VPN网络更新时, BGP发送的Route Withdraw (路由撤消报文) 报文不带属性, 而只带路由掩码和前缀, 这样当接受端PE收到这条报文后, 根据路由掩码和前缀会将相应的路由撤消, 而其实这些路由是具有不同的RT属性的。为了解决这一问题, 就需要给BGP另外定义一个属性这就是RD的引入。RD的格式和RT一致, 只是是以64bit+IP前缀的形式出现。
RD的性质, 首先是在加上RD之后的IP就变成了VPN-IPv4地址族。VPN-IPv4地址仅仅在ISP内部使用, PE接受来自CE的标准, 转发送给其他PE时加上RD, 形成VPN-IPv4。接收端PE传给下面的CE时, 恢复普通的IP, 下面的CE并不知道VPN-IPv4。不同的VRF应配置不同的RD。实际上RD不会影响不同VRF之间的路由选择和VPN的形成, 这些工作是由RT完成的。只有在相同地址上的VRF上, RD只是在接受BGP发来的Route Withdraw报文, 且RT无法区分时才起作用。
那么在转发报文时, 是否可以用RD来代替MPLS给报文打上的内层标签呢?同样, 在理论上可行, 实际上不行:第一, RD是随意配置的, 第二, RD的长度是64bit, 作为标签来用, 是资源的一种浪费。所以在实际报文转发中是由MPLS-BGP来完成label的分配。
5 结语
由BGP协议扩展属性形成的MP-BGP解决MPLS-VPN中的路由问题。其中VRF解决了路由的地址冲突问题。再利用BGP的RT属性, 解决了路由之间的互访控制。然后RD属性解决了路由撤消问题。最后, MPLS的私网label功能解决了报文的转发。至此, MP-BGP完成了其在MPLS VPN中的艰巨任务。
摘要:通过扩展BGP协议的Community属性为RT, 同时还增加私网label和RD后形成的MP-BGP协议, 很好地解决了路由转发中冲突问题, 从而实现了路由和报文的顺利快速转发。
关键词:BGP协议,扩展属性,路由冲突
参考文献
[1] 华为2600路由器手册.
[2] 朱凯辉, 董德存.MPLS-VPN技术的探讨[J].2003.
[3] 格林, 等.MPLS实现技术[M].电子工业出版社, 2003.
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