MPLS VPN環境中的資料包流

簡介

本檔案將說明通過多重協定標籤交換(MPLS)虛擬私人網路(VPN)雲的封包流量。它還引入了資料包內具有多個標籤的概念。

當與MPLS一起使用時，VPN允許多個站點通過服務提供商的網路透明地互連。一個服務提供商網路可以支援多個不同的IP VPN。其中每個網路對使用者而言都是一個私有網路，與其他網路分離。在VPN中，每個站點都可以向同一VPN中的任何其它站點傳送IP資料包。

每個VPN與一個或多個VPN路由或轉發例項(VRF)相關聯。VRF包括IP路由表、派生的Cisco快速轉發(CEF)表和使用此轉發表的一組介面。

路由器為每個VRF維護單獨的路由和CEF表。這可以防止資訊在VPN外部傳送，並允許在多個VPN中使用相同的子網，而不會導致重複的IP地址問題。

使用邊界網關協定(BGP)的路由器使用BGP擴展社群分發VPN路由資訊。

有關通過VPN傳播更新的詳細資訊，請參閱以下文檔：

• VPN路由目標社群。

• VPN路由資訊的BGP分發。

• MPLS轉發。

• 連結到示例配置。

MPLS VPN功能是在Cisco IOS^®軟體版本12.0(5)T中匯入。

開始之前

慣例

如需文件慣例的詳細資訊，請參閱思科技術提示慣例。

必要條件

本文件沒有特定先決條件。

採用元件

本文件所述內容不限於特定軟體和硬體版本。

本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您在即時網路中工作，請確保在使用任何命令之前瞭解其潛在影響。

網路圖表

為了瞭解VPN MPLS的工作原理，讓我們採取以下配置示例：

在此組態中：

• Rapid和Pound是不運行MPLS的客戶邊緣(CE)裝置。它們與VPN VRF101相關聯。為簡單起見，我們在此僅使用一個VRF。

• Farm和Medina是提供商邊緣裝置(PE)。

• Miles和Yard是LightStream 1010路由器。它們構成MPLS主幹。

資料包流過程

以下輸出顯示了當Rapid在VPN VRF101內將資料包傳送到Pound時會發生的情況：

rapid#ping 11.5.5.5
      
     Type escape sequence to abort.
     Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 11.5.5.5, timeout is 2 seconds:
     !!!!!
     Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms

     rapid#show ip route 11.5.5.5
     Routing entry for 11.5.5.4/30
       Known via "rip", distance 120, metric 1
       Redistributing via rip
       Last update from 150.150.0.1 on FastEthernet0/1, 00:00:16 ago
       Routing Descriptor Blocks:
       * 150.150.0.1, from 150.150.0.1, 00:00:16 ago, via FastEthernet0/1
           Route metric is 1, traffic share count is 1

伺服器場通過BGP通告從Med ina獲取地址11.5.5.5:

Farm#show ip bgp vpnv4 vrf vrf101 11.5.5.5 
     BGP routing table entry for 1:101:11.5.5.4/30, version 56 
        Paths: (1 available, best #1, table vrf101) 
        Not advertised to any peer 
        Local 
          125.2.2.2 (metric 4) from 125.2.2.2 (125.2.2.2) 
            Origin incomplete, metric 1, localpref 100, valid, internal, best 
            Extended Community: RT:1:101 

     Farm#show ip route vrf vrf101 11.5.5.5 
     Routing entry for 11.5.5.4/30 
        Known via "bgp 1", distance 200, metric 1, type internal 
        Redistributing via rip 
        Advertised by rip metric 0 
        Last update from 125.2.2.2 01:29:20 ago 
        Routing Descriptor Blocks: 
        * 125.2.2.2 (Default-IP-Routing-Table), from 125.2.2.2, 01:29:20 ago      
            Route metric is 1, traffic share count is 1      
            AS Hops 0 

注意：125.2.2.2是Medina上的環回，用於建立與場的BGP配對。

為了將發往11.5.5.5的資料包轉發到Medina，Farm使用兩個標籤。要檢視此資訊，請檢視Farm上的CEF和VPN標籤轉發表：

Farm#show tag forwarding
-table vrf vrf101 11.5.5.5 detail 
     Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop    
     tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface              
     None   2/91        11.5.5.4/30       0          AT4/0.1    point2point  
             MAC/Encaps=4/12, MTU=4466, Tag Stack{2/91(vcd=69) 40}
             00458847 0004500000028000

     Farm#show ip cef vrf vrf101 11.5.5.5
     11.5.5.4/30, version 25, cached adjacency to ATM4/0.1
     0 packets, 0 bytes
       tag information set
         local tag: VPN-route-head
         fast tag rewrite with AT4/0.1, point2point, tags imposed: {2/91(vcd=69) 40}
       via 125.2.2.2, 0 dependencies, recursive
         next hop 10.0.0.14, ATM4/0.1 via 125.2.2.2/32
         valid cached adjacency
         tag rewrite with AT4/0.1, point2point, tags imposed: {2/91(vcd=69) 40}

兩個標籤應用於要離開伺服器場且目的地為11.5.5.5的資料包。可以如下表示：

標籤40被新增到該分組中，然後將其分段為具有2/91作為VPI/VCI值的單元。這表示標籤也稱為2/91。

注意：接收帶有多個標籤的幀時，接收裝置只檢查第一個標籤。

標籤的分配方式如下：

• 2/91由Yard分配，對應於地址125.2.2.2。此地址用於建立與場的BGP配對。請參閱使用ATM的MPLS VPN:以瞭解詳細資訊。標籤用於MPLS核心，用於將幀從群組傳送到Medina上的125.2.2.2。

• 40由Medina分配給11.5.5.5。當PE（本例中為Medina）從CE（磅）獲取IP字首時，PE會為此路由分配一個特定的標籤。標籤取決於路由獲知的VPN VRF。它使用BGP增強型社群向其他PE通告路由和標籤。

我們來看看麥地那：

Medina#show tag forwarding
-table vrf vrf101 11.5.5.5 detail
     Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop    
     tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface              
     40     Untagged    11.5.5.4/30[V]    570        Et1/1      11.3.3.2     
             MAC/Encaps=0/0, MTU=1500, Tag Stack{}
             VPN route: vrf101
         Per-packet load-sharing

現在我們知道標籤的來源，我們可以看到目的地為11.5.5.5的資料包會發生什麼情況。伺服器場通過VC 2/91傳送分段的資料包。Yard收到此消息。要檢視Yard對這些單元執行的操作，請使用以下命令：

Yard#show tag atm
-tdp bindings 125.2.2.2 32
      Destination: 125.2.2.2/32
         Transit ATM0/1/1 2/91 Active -> ATM4/0/0 1/82 Active

在VC 2/91（目的地為125.2.2.2，也稱為Medina）上接收這些信元時，Yard使用傳出的VC 1/82將這些信元切換到Miles。

注意：Yard尚未檢查或修改標籤40。

Miles也會發生同樣的事情，在VC 1/33中將細胞切換到麥地那：

Miles#show tag atm
-tdp bindings 125.2.2.2 32
      Destination: 125.2.2.2/32
         Transit ATM0/1/3 1/82 Active -> ATM0/1/1 1/33 Active

到達Medina的資料包可以這樣表示：

在接收VC 1/33上的信元時，Medina檢查標籤1/33並發現此標籤是路由器的本地標籤。這樣，Medina就發現資料包的目的地是它自己的某個地址：

Medina#show tag
-switching atm-tdp bindings local-tag 1 33
      Destination: 125.2.2.2/32
         Tailend Router ATM2/0.66 1/33 Active, VCD=406

因此，Medina刪除第一個標籤(1/33)，並看到資料包有另一個標籤(40)。 接下來會檢查此標籤對應的內容，並相應地交換封包：

Medina#show tag
-switching forwarding-table tags 40
     Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop    
     tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface              
     40     Untagged    11.5.5.4/30[V]    570        Et1/1      11.3.3.2

在本例中，Medina發現資料包的目的地是通過普通IP鏈路連線的站點。它會捨棄標籤並在介面ethernet 1/1上轉發IP資料包。

相關資訊

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• 技術支援與文件 - Cisco Systems

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