MPLSL2VPN原理培训胶片-XXXX0711-A

1、MPLS L2 VPN 原理ISSUE 1.0免费VPN 学习完本课程，您应该能够：掌握MPLS L2 VPN的原理目 标第一章MPLS L2 VPN 概述第二章MPLS L2 VPN 原理内容介绍传统的L2VPN租赁专线（leased line）方式主要缺点是：建设时间长，价格昂贵，难于管理。虚电路方式虚电路方式与租赁专线相比，建设时间短、价格低在不同类型的网络（如ATM、FR）上提供业务，需要建设并维护独立的网络其速率较慢配置较复杂虚电路MPLS L2VPNMPLS L2VPN就是在MPLS网络上透明传递用户的二层数据。从用户的角度来看，这个MPLS网络就是一个二层的交换网络，通过这个网络

2、，可以在不同站点之间建立二层的连接。TunnelCustomer SiteCustomer SiteCustomer SiteCustomer SitePEPEMPLS方式的L2VPN扩展了运营商的网络功能和服务能力具有更高的可扩展性管理责任分工明确路由私有、安全易配置（N方解决？主要体现在隧道复用）多协议支持网络平滑升级L2VPN-VRP实现Martini：遵循草案draft-martini-l2circuit-trans-mpls，使用LDP作为传递VC信息的信令。Kompella：遵循草案draft-kompella-ppvpn-l2vpn-xx，与RFC2547定义的BGP/MPLS

3、VPN相似。CCC：在两条PE-CE连接之间配置透明的连接，独占隧道，一层标签。SVC：Martini的一种静态实现第一章MPLS L2 VPN 概述第二章MPLS L2 VPN 原理内容介绍内容介绍第二章MPLS L2 VPN 原理 第一节 报文结构 第二节 CCC 第三节 Martini 第四节 SVC 第五节 Kompella 第六节 L2VPN 的比较协议结构Tunnel 标签从入口PE 到出口PE获取PDU MPLS label 或GRE tunnelVC 标签用于在相同的tunnel上标识不同的虚电路MPLS label.模拟 VC 的封装(Control Word) 32-bit

4、 的控制字Tunneling ComponentL2 PDU(Emulated)Transport Component连接控制连接控制（LDP、BGP、STATIC-LSP） 用于 VC-Label 协商, 撤销, 差错通告Emulated Circuits 有三层封装报文结构有些情况下，在网络上传输l2vpn报文的时候没有必要传送整个的二层帧，而是在入口端把二层头给剥离，然后在出口端重新添加。但是如果二层头中有些信息需要携带，这种方式就不可取了，因此提出了控制字的方法来解决这个问题，控制字里携带的信息都是INGRESS端和EGRESS端协商好的。控制字主要有三个功能：1、报文转发是需要的序列

5、号2、当最小的mtu大于实际的传输报文时需要进行填充3、二层帧头中需要携带的控制位报文举例-FRFrame Relay帧在转发的时候不携带Frame Relay header和FCS，控制字是必须使用的BECN、FECN、 DE和C/R位使用控制字来携带。内容介绍第二章MPLS L2 VPN 原理 第一节 报文结构 第二节 CCC 第三节 Martini 第四节 SVC 第五节 Kompella 第六节 L2VPN 的比较CCC介绍 CCC是Circuit Cross Connect（电路交叉连接）的缩写，是通过静态配置来实现L2VPN的一种方式。CCC连接类型CCC方式分为本地CCC连接和远

6、程CCC连接。对于本地CCC连接， 这两个CE连接到同一个PE设备上，PE设备相当于一个二层交换机。对于远程CCC连接，两个CE连接到不同的PE上，使用PE之间独享的静态LSP作为隧道，不需要任何信令协议传递二层VPN信息。CCC的实现CCC的实现CCC采用一层标记来传送用户数据，因此它对LSP的使用是独占性（不能用于其他L2VPN连接，也不能用于BGP/MPLS VPN或承载普通的IP报文）的，用户必须单独为每一个CCC连接手工配置两条L2VPN LSP（两个方向各一条），这两条L2VPN LSP将只能用于传递这个CCC连接的数据。P节点也要进行STATIC LSP的配置CCC组网MPLS网

7、络A公司分支机构2PELSPLSPPEPEA公司分支机构1A公司分支机构3A公司总部Tunnel标签2层头部数据 本地连接远程连接内容介绍第二章MPLS L2 VPN 原理 第一节 报文结构 第二节 CCC 第三节 Martini 第四节 SVC 第五节 Kompella 第六节 L2VPN 的比较Martini介绍遵循草案draft-martini-l2circuit-trans-mpls，使用LDP作为传递VC信息的信令。PE之间建立LDP的remote session，PE为CE之间的每条连接分配一个VC标签。二层VPN信息将携带着VC标签，通过LDP建立的LSP转发到remote se

8、ssion的对端PE。这种方式不能提供象CCC方式的本地交换功能，但是不象CCC远程连接那样，一条LSP只能被一条远程CCC连接独享，服务运行商网络中的一条隧道可以被多条VC共享使用。Martini结构Tunnel 标签从入口PE 到出口PE获取PDU MPLS label 或GRE tunnelVC 标签用于在相同的tunnel上标识不同的虚电路MPLS label.模拟 VC 的封装(Control Word) 32-bit 的控制字Tunneling ComponentL2 PDU(Emulated)Transport Component连接控制连接控制（LDP） 用于 VC-Label

9、 协商, 撤销, 差错通告Emulated Circuits 有三层封装LDPLDP扩展VC labels通过LDP REMOTE SESSION交换LABEL还是放在Label TLV中，在MAPPING中发送定义了新的LDP FEC用来携带VC信息FEC element type 128 Virtual Circuit FECElement: Carried within LDP Label Mapping MessageVC信息的交换是通过DU方式进行的，Described in draft-martini-l2circuit-trans-mplsMartini 的协议处理Martini

10、的协议包括两部份Tunnel建立LDP 用来建立在PE之间建立Tunnel, 其他的tunnels协议也可以使用如GRE.VC 建立通过LDP在两个PE 间建立远程邻居通过VCID来建立绑定关系，LDP为VC分配标签PE1CE2PE2CE1PVC-ID:1DLCI:100DLCI:200VC-ID:1(1,1000;PE1)(1,2000;PE2)Martini协议报文Martini协议报文C: Control Word (1 bit) 1表示需要控制字；0为不需要VC-type (15 bits) VC类型， e.g FR, ATM, VLAN, Ethernet, PPP, HDLCVC

11、info length (8 bits) VCID field和interface parameters的长度Group ID (32 bits) 一些VC组成一个组，主要用来批量撤消相应的VC信息。VC ID (32 bits) 一个VC是由VC ID和VC TYPE来唯一确定Interface Parameters (不定) 一些接口参数，目前用的有MTUMartini优点在这种Martini方式中，由于在运营商网络中，只有PE设备需要保存少量的VC label&LSP的映射等少量信息，P设备不包含任何二层VPN信息，所以扩展性好。当需要新增加一条VC时， 只在相关的两端PE设备上各配置一

12、个单方向VC连接即可，不影响网络的运行。它配置、实现相对简单，没有VPN的概念， 只是提供二层链路的连接性，易于理解。Martini方式适合稀疏的二层连接，例如星型连接。Martini组网MPLS网络B公司总部PEMPLS隧道(LSP)MPLS隧道(LSP)PEMPLS隧道(LSP)A公司分支机构1A公司分支机构2A公司总部B公司分支机构1B公司分支机构2外层标签VC标签二层头部数据PELDP发布VC标签内容介绍第二章MPLS L2 VPN 原理 第一节 报文结构 第二节 CCC 第三节 Martini 第四节 SVC 第五节 Kompella 第六节 L2VPN 的比较Static VCSV

13、C方式的其实与LDP方式L2PVN非常类似，不同之点在于他不用使用LDP作为传递二层VC和链路信息的信令，手工配置VC Label信息即可； 不用LDP就意味着不需要使用remote peer，不需要使用LDP相应扩展TLV。便于ISP的网络运营，如果隧道不使用LDP建立的LSP，那么LDP就完全不必使用了；其他的和Martini基本一致。内容介绍第二章MPLS L2 VPN 原理 第一节 报文结构 第二节 CCC 第三节 Martini 第四节 SVC 第五节 Kompella 第六节 L2VPN 的比较kompella结构Tunnel 标签从入口PE 到出口PE获取PDU MPLS lab

14、el 或GRE tunnelVC 标签用于在相同的tunnel上标识不同的虚电路MPLS label.模拟 VC 的封装(Control Word) 32-bit 的控制字Tunneling ComponentL2 PDU(Emulated)Transport Component连接控制连接控制（MP-BGP） 用于 VC-Label 协商, 撤销, 差错通告Emulated Circuits 有三层封装MP-BGP基本原理：kompella简介与MPLS BGP VPN实现机理类似，特别是CE、PE、ROUTE-TARGET、RD、SITE的定义以及用途区别是kompella传送的是二层信息

15、，而MPLS BGP VPN传送的是三层路由信息，为此kompella进行了相应的BGP NLRI扩展处理的信息不同了，那么发送接受二层信息的流程也发生了相应的变化。kompella术语Label BlockLabel Base Label RangeLabel-block Offset CE IDCONNECTIONL2VPN INSTANCEkompella术语LABEL BLOCK1、 LABEL BLOCK2、 LABEL BLOCK3组成一个LABEL BLOCK；LB：LABEL BASELR：LABEL RANGELBO：LABEL BLOCK OFFSETLABEL BLOCK

16、 1102400/10/0LB/LR/LBOLABEL BLOCK 2102410/10/10LB/LR/LBOLABEL BLOCK 3102420/10/20LB/LR/LBOkompella术语L3VPN传递FEC和单个LABEL的方式；BGP方式L2VPN采取标记块的方式，一次为多个连接分配标记。用户可以指定一个本地CE的范围（CE range），表明这个CE能与多少个CE建立连接。系统会一次为这个CE分配一个标记块，标记块的大小等于CE range。这种方式允许用户为VPN分配一些额外的标记，留待以后使用。这样会造成标记资源的浪费，但是同时带来一个很大的好处：减少VPN部署和扩容时的

17、配置工作量。Kompella信息传递假设PE A、PE B为同属于VPN X的CEm和CEk建立一条VC。我们称PEA为CEm分配的LABEL BLOCK为Lm；称Lm的Block Offset为LOm；称Lm的Label-Base为LBm；称Lm的Label-Range为LRm我们称PEB为CE k分配的LABEL BLOCK为Lk；称Lk的Block Offset为LOk；称Lk的Label-Base为LBk；称Lk的Label-Range为LRk那么PEB收到PEA发送过来的信息会做如下工作：PEAPEBCEmCEkLSPKompella信息传递首先检查从PEA收到CE的封装类型，如果不

18、一致，弃之且停止处理；检查是否 k=m，如果是，报错“CE ID k has been allocated to two CEs in VPN X (check CE at PE A)”，然后停止处理；检查和CE m相关的所有的label-blocks是否满足LOm = k LOm + LRm，如果任何一个都不满足，报错 “Cannot communicate with CE m (PE A) of VPN X:outside range”然后停止处理；检查和CE k相关的所有的label-blocks是否满足LOk = m LOk + LRk，如果任何一个都不满足，报错 “Cannot co

19、mmunicate with CE m (PE A) of VPN X:outside range”然后停止处理；检查PEA和PEB之间的通道是否正常建立，如果没有就停止处理，这里假设为LSP隧道，标签为Z；PEB为CE-m分配内层标签为(LBm + k - LOm) ，PEA为CE-k分配内层标签为(LBk + m - LOk)；PEB到PEA的外层隧道的标签为Z；内外层标签兼备，可以干活了，Any Question?BGP NLRI扩展引入了新的sub-TLVCircuit Status Vector LBEL RANGETUNNEL STATUSLength (2 octets) Rou

20、te Distinguisher (8 octets) CE ID (2 octets) Label-block Offset (2 octets) Label Base (3 octets) Variable TLVs (0 to N octets). BGP Layer2-Info Extended CommunityExtended Community TypeTBDEncapsulation Type标识二层封装类型, e.g., ATM, Frame Relay etc.Control FlagsMBZ：MUST Be ZeroC：1表示需要控制字；0为不需要S：1表示需要序列号；0

21、为不需要Q&F：保留Layer-2 MTUExtended community type (2 octets) Encaps Type (1 octet) Cntrl Flags (1 octet) Layer-2 MTU (2 octet) Reserved (2 octets) MBZ QFCS封装类型0Reserved7PPP1Frame Relay8CEM 82ATM AAL5 VCC transport9ATM VCC cell transport3ATM transparent cell transport10ATM VPC cell transport4Ethernet VLAN

22、11MPLS5Ethernet12VPLS6Cisco-HDLC64IP-interworkingPURE IPIP-only Layer 2 Interworking 在INGRESS端，二层帧头全部剥离取出IP报文进行转发；此时转发是用到的二层信息依然基于接收帧的二层信息。在EGRESS端，报文被重新封装成二层帧然后发送给CE，此时二层转发信息是依靠VC LABEL来获得的。INGRESS端和相应CE端的链路类型独立于EGRESS端和相应CE端的链路类型，因此这种情况下L2VPN独立于链路类型目前这一块只有理论，并没有实现Tunnel EncapVPN LabelL2 FrameTunnel EncapVPN LabelIP Packetkompella优点自动拓扑发现以MP-BGP为信令传播相应信息组网灵活，部署方案成熟route-target部分解决配置的n方问题余额配置同时支持本地、远程虚拟链路支持不同接入方式IP Interworking跨域的解决方式与MPLS L3 VPN类似内容介绍第二章MPLS L2 VPN 原理 第一节 报文结构 第二节 CCC 第三节 Martini 第四节 SVC 第五节 Kompella 第六节 L