MPLS *** OPTION A配置原理及数据通信分析

Posted 2020-12-20

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了MPLS *** OPTION A配置原理及数据通信分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

场景描述：
as 100和as 300模拟两家公司的自治域系统，现因业务合作需求，两公司需要建设mpls ***实现私网互访，as 567和as 8910模拟ISP，要求ar1 lo0口172.16.1.1和ar3 lo0口172.16.3.3通信。（ar2和ar4同需求）

各广播域网段和地址如图，isp路由器lo0地址以序号编号，如R5 lo0地址为5.5.5.5/32，R6-R10同理；R1-R4 lo0地址分别为172.16.1.1/32，172.16.2.2/32，172.16.3.3/32,172.16.4.4/32.
技术图片

技术图片

一、isp内部igp互通
1.1、配置所有设备ip地址，如图（具体步骤略）
1.2、isp内建立ospf邻居，宣告环回口

R5：
ospf 1 router-id 5.5.5.5 
 area 0.0.0.0 
  network 5.5.5.5 0.0.0.0 
  network 56.1.1.5 0.0.0.0 

R6：
ospf 1 router-id 6.6.6.6 
 area 0.0.0.0 
  network 6.6.6.6 0.0.0.0 
  network 56.1.1.6 0.0.0.0 
  network 67.1.1.6 0.0.0.0 

R7：
ospf 1 router-id 7.7.7.7 
 area 0.0.0.0 
  network 7.7.7.7 0.0.0.0 
  network 67.1.1.7 0.0.0.0 

R8：
ospf 1 router-id 8.8.8.8 
 area 0.0.0.0 
  network 8.8.8.8 0.0.0.0 
  network 89.1.1.8 0.0.0.0 

R9：
ospf 1 router-id 9.9.9.9 
 area 0.0.0.0 
  network 9.9.9.9 0.0.0.0 
  network 89.1.1.9 0.0.0.0 
  network 91.1.1.9 0.0.0.0

R10：
ospf 1 router-id 10.10.10.10 
 area 0.0.0.0 
  network 10.10.10.10 0.0.0.0 
  network 91.1.1.10 0.0.0.0

查看是否已成功建立ospf邻居：
技术图片

二、isp内部建立mpls隧道，使用ldp自动分发标签，解决将来的路由黑洞

R5：
mpls lsr-id 5.5.5.5
mpls
interface GigabitEthernet0/0/1
 mpls
 mpls ldp

R6：
mpls lsr-id 6.6.6.6
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/1
 mpls
 mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
 mpls
 mpls ldp

R7：
mpls lsr-id 7.7.7.7
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
 mpls
 mpls ldp

R8：
mpls lsr-id 8.8.8.8
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/1
 mpls
 mpls ldp

R9：
mpls lsr-id 9.9.9.9
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/1
 mpls
 mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
 mpls
 mpls ldp

R10：
mpls lsr-id 10.10.10.10
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
 mpls
 mpls ldp

查看ldp邻居是否成功建立：

[R6]dis mpls ldp peer 

 LDP Peer Information in Public network
 A ‘*‘ before a peer means the peer is being deleted.
 ------------------------------------------------------------------------------
 PeerID                 TransportAddress   DiscoverySource
 ------------------------------------------------------------------------------
 5.5.5.5:0              5.5.5.5            GigabitEthernet0/0/0
 7.7.7.7:0              7.7.7.7            GigabitEthernet0/0/1
 ------------------------------------------------------------------------------
 TOTAL: 2 Peer(s) Found.

[R6]

[R8]dis mpls ldp peer 

 LDP Peer Information in Public network
 A ‘*‘ before a peer means the peer is being deleted.
 ------------------------------------------------------------------------------
 PeerID                 TransportAddress   DiscoverySource
 ------------------------------------------------------------------------------
 9.9.9.9:0              9.9.9.9            GigabitEthernet0/0/1
 ------------------------------------------------------------------------------
 TOTAL: 1 Peer(s) Found.

[R8]

三、PE设备建立v4邻居，用于将来传递路由

R5：
bgp 567
 undo default ipv4-unicast
 peer 7.7.7.7 as-number 567 
 peer 7.7.7.7 connect-interface LoopBack0
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  undo peer 7.7.7.7 enable
 ipv4-family ***v4
  policy ***-target
  peer 7.7.7.7 enable

R7：
bgp 567
 undo default ipv4-unicast
 peer 5.5.5.5 as-number 567 
 peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack0
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  undo peer 5.5.5.5 enable
 ipv4-family ***v4
  policy ***-target
  peer 5.5.5.5 enable

R8：
bgp 8910
 undo default ipv4-unicast
 peer 10.10.10.10 as-number 8910 
 peer 10.10.10.10 connect-interface LoopBack0
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  undo peer 10.10.10.10 enable
 ipv4-family ***v4
  policy ***-target
  peer 10.10.10.10 enable

R10：
bgp 8910
 undo default ipv4-unicast
 peer 8.8.8.8 as-number 8910 
 peer 8.8.8.8 connect-interface LoopBack0
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  undo peer 8.8.8.8 enable
 ipv4-family ***v4
  policy ***-target
  peer 8.8.8.8 enable

查看***v4邻居是否正常建立：

[R7]dis bgp ***v4 al pe

 BGP local router ID : 7.7.7.7
 Local AS number : 567
 Total number of peers : 1                Peers in established state : 1

  Peer            V          AS  MsgRcvd  MsgSent  OutQ  Up/Down       State PrefRcv

  5.5.5.5         4         567        7        7     0 00:05:29 Established       0
[R7]

[R10]dis bgp  ***v4 al pe

 BGP local router ID : 10.10.10.10
 Local AS number : 8910
 Total number of peers : 1                Peers in established state : 1

  Peer            V          AS  MsgRcvd  MsgSent  OutQ  Up/Down       State PrefRcv

  8.8.8.8         4        8910        2        2     0 00:00:46 Established       0
[R10]

四、建立CE与PE设备的连接
4.1、PE设备上创建vrf实例

R5：
ip ***-instance 15
 ipv4-family
  route-distinguisher 15:15
  ***-target 57:5 export-extcommunity
  ***-target 57:7 import-extcommunity
ip ***-instance 25
 ipv4-family
  route-distinguisher 25:25
  ***-target 75:5 export-extcommunity
  ***-target 75:7 import-extcommunity

R7：
ip ***-instance 17
 ipv4-family
  route-distinguisher 17:17
  ***-target 57:7 export-extcommunity
  ***-target 57:5 import-extcommunity
ip ***-instance 27
 ipv4-family
  route-distinguisher 27:27
  ***-target 75:7 export-extcommunity
  ***-target 75:5 import-extcommunity

R8：
ip ***-instance 38
 ipv4-family
  route-distinguisher 38:38
  ***-target 810:8 export-extcommunity
  ***-target 810:10 import-extcommunity
ip ***-instance 48
 ipv4-family
  route-distinguisher 48:48
  ***-target 108:8 export-extcommunity
  ***-target 108:10 import-extcommunity

R10：
ip ***-instance 310
 ipv4-family
  route-distinguisher 310:310
  ***-target 810:10 export-extcommunity
  ***-target 810:8 import-extcommunity
ip ***-instance 410
 ipv4-family
  route-distinguisher 410:410
  ***-target 108:10 export-extcommunity
  ***-target 108:8 import-extcommunity

4.2、PE设备接口绑定vrf实例
R5：
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip binding ***-instance 15
 ip address 15.1.1.5 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip binding ***-instance 25
 ip address 25.1.1.5 255.255.255.0 

R10：
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip binding ***-instance 310
 ip address 31.1.1.10 255.255.255.0 
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip binding ***-instance 410
 ip address 41.1.1.10 255.255.255.0

4.3、PE与CE建立bgp ipv4邻居关系

R5：
bgp 567
 ipv4-family ***-instance 15 
  peer 15.1.1.1 as-number 100 
 ipv4-family ***-instance 25 
  peer 25.1.1.2 as-number 200 

R1：
bgp 100
 peer 15.1.1.5 as-number 567 
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 15.1.1.5 enable

R2：
bgp 200
 peer 25.1.1.5 as-number 567 
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 25.1.1.5 enable

R10：
bgp 8910
 ipv4-family ***-instance 310 
  peer 31.1.1.3 as-number 300 
 ipv4-family ***-instance 410 
  peer 41.1.1.4 as-number 400 

R3：
bgp 300
 peer 31.1.1.10 as-number 8910 
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 31.1.1.10 enable

R4：
bgp 400
 peer 41.1.1.10 as-number 8910 
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 41.1.1.10 enable

查看是否成功建立ipv4邻居关系：
技术图片

五、使用子接口，建立asbr的bgp连接

R7：
interface GigabitEthernet0/0/1.13
 dot1q termination vid 13
 ip binding ***-instance 17
 ip address 192.168.78.7 255.255.255.0 
 arp broadcast enable
interface GigabitEthernet0/0/1.24
 dot1q termination vid 24
 ip binding ***-instance 27
 ip address 192.168.78.7 255.255.255.0 
 arp broadcast enable
bgp 567
 ipv4-family ***-instance 17 
  peer 192.168.78.8 as-number 8910 
 ipv4-family ***-instance 27 
  peer 192.168.78.8 as-number 8910 

R8：
interface GigabitEthernet0/0/0.13
 dot1q termination vid 13
 ip binding ***-instance 38
 ip address 192.168.78.8 255.255.255.0 
 arp broadcast enable
interface GigabitEthernet0/0/0.24
 dot1q termination vid 24
 ip binding ***-instance 48
 ip address 192.168.78.8 255.255.255.0 
 arp broadcast enable
bgp 8910
 ipv4-family ***-instance 38 
  peer 192.168.78.7 as-number 567 
 ipv4-family ***-instance 48 
  peer 192.168.78.7 as-number 567

六、在CE设备上用bgp宣告路由

R1：
bgp 100
network 172.16.1.1 255.255.255.255

R2：
bgp 200
network 172.16.2.2 255.255.255.255

R3：
bgp 300
network 172.16.3.3 255.255.255.255

R4：
bgp 400
network 172.16.4.4 255.255.255.255

七、测试
技术图片

八、注意点
8.1、PE设备连接CE时，除了用bgp外，也可以用ospf、isis等igp协议，但这样做的话就必须在PE、CE设备上都执行双向引入；
8.2、mpls lsr-id 路由必须可达，且需要是32位路由，因为ldp默认只为32位路由分配标签；

九、数据通信分析
9.1、路由传递路径分析
R1使用bgp传递lo0路由172.16.1.1/32给R5，172.16.1.1/32通过R5的g/0/0/0口进入vrf 15，路由被打上RD变成96位的v4路由，因为R5和R7位mp-bgp邻居且出入RT值匹配，所以R7可以接收R5传来的172.16.1.1/32的路由并进入R7的vrf 17(此路由携带内网标签)；R7的g0/0/1.13绑定vrf 17，右半部分的所有设备被R7当做vrf 17的CE，所以R7会把接收到的路由172.16.1.1/32进入vrf 17后的ipv4路由传递给R8；R8也把左半边设备当做CE，所以172.16.1.1/32会进入vrf 38并打上RD变成路由，再根据RT出入值发送给R10(此路由携带内网标签)；R10收到1.1.1.1/32后加入vrf 310并把ipv4路由发送给bgp邻居R3，R3至此收到了172.16.1.1/32.
9.2、数据流量分析
R3查看全局路由表，发送目的地址为172.16.1.1的数据包给31.1.1.10；R10查看-instance 310，在ip层下压入内网标签(用于告诉R8该查哪张路由表)，再压入外网标签(用于解决as8910的路由黑洞)；数据包到达R8后查找-instance 38路由表进入R7；R7查找-instance 17路由表并压入内网、外网标签，到达R5；R5查找-instance 15路由表转发给R1.

十、优缺点
优点：原理简单，便于理解，只是将ASBR所连接的另一个AS当做CE，然后通过子接口建立BGP邻居
缺点：配置过程繁琐，在需要建立多个通道的时候，ASBR上创建的子接口会很多；且ASBR需要维护路由，有违背MPLS ***路由传递按照CE1-PE1-PE2-CE2路线的理念。

以上是关于MPLS *** OPTION A配置原理及数据通信分析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

跨域MPLS 虚拟私有网络的Option 2 解决方案全实战

路由交换（十三）：MPLS

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数通面试私房菜之MPLS专题第一期：MPLS名词详解

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