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MPLS工作原理

10月前 作者：苍雨おとな 分类：Toy博客 阅读(55) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了MPLS工作原理。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

MPLS工作原理

CE与PE之间的路由交换
PE与CE之间可以通过静态路由协议交换路由信息，也可以通过动态路由协议（如：RIP，OSPF，ISIS，BGP等）交换路由信息。
MPLS工作原理

VRF路由注入MP-BGP的过程
VRF中的IPv4路由被添加上RD，RT与标签等信息成为V P N-IPv4的路由放入到MP-BGP的路由表中，并通过MP-BGP协议在PE设备之间交换路由信息。
MPLS工作原理
两端PE运行MP-BGP，通过公网将路由传递给对端，以PE1为例配置如下：
bgp 500
peer 5.5.5.5 as-number 500
peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack0

ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 5.5.5.5 enable

ipv4-family vpnv4
policy vpn-target
peer 5.5.5.5 enable

公网标签的分配过程
MPLS协议在运营商网络分配公网标签，建立标签隧道，实现私网数据在公网上的转发。
PE之间运行的MP-BGP协议为V P N路由分配私网标签，PE设备根据私网标签将数据正确转发给相应的V P N。
运营商的骨干网络中的PE设备与P设备，需要运行IGP协议使运营商网络中的路由可达。
MPLS工作原理
PE设备与P设备需要运行LDP协议，动态分配标签，以建立标签隧道。以P设备上的配置为例：
mpls lsr-id 4.4.4.4
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 10.1.34.4 255.255.255.0
mpls
mpls ldp

interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 10.1.45.4 255.255.255.0
mpls
mpls ldp

MP-BGP路由注入VRF的过程
PE2在接收到PE1发送的V P Nv4路由后将检查路由的扩展团体属性，将携带的Export Target值与本端V P N的Import Target值比较，数值相同则将路由引入V P N的路由表，实现路由的正确导入。
经过上述4个步骤，MPLS V P N网络的路由交换过程完成。
MPLS工作原理

实验

实验1
MPLS工作原理

要求
本实验模拟简单的V P N环境，A公司和B公司同时使用ISP路由器R5传递各自的私网路由。
同时需要保证两个公司的私网被隔离，不会互相干扰。完成以下需求：
1.如图所示，配置各接口IP地址。
可以看到A公司和B公司同时使用了192.168.1.0/24和192.168.2.0/24两个网段，存在冲突。

2.R5创建VRF（v p n-instance）。
2.1 为A公司创建VRF名称为1，路由区分器为1：1
2.2 为B公司创建VRF名称为2，路由区分器为2：2
2.3 将R5各接口划入对应VRF。
2.4 IP规划如下：
G0/0/0和G0/0/2:192.168.1.254/24
G0/0/1和G1/0/0:192.168.2.254/24

3.运行OSPF
3.1 R1/2/3/4都运行OSPF进程1：
3.1.1 手动设置RID如下：
R1：1.1.1.1 R2：2.2.2.2 R3：3.3.3.3 R4：4.4.4.4
3.1.2 全部属于区域0，使用network宣告，通配符0.0.0.0
3.2 R5运行OSPF
3.2.1 进程1，RID手动设置为5.5.5.5，属于VRF 1。
3.2.2 进程2，RID手动设置为5.5.5.5，属于VRF 2。
3.2.3 两个进程都在区域0中使用network命令宣告属于各自VRF的接口，通配符0.0.0.0
3.3 确认R1可以访问R2，不能访问R3/4。R3可以访问R4，不能访问R1/2。

具体过程
1.如图所示，配置各接口IP地址。
可以看到A公司和B公司同时使用了192.168.1.0/24和192.168.2.0/24两个网段，存在冲突。
R1:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
R2:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.2.2 255.255.255.0
R3:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
R4:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.2.4 255.255.255.0

2.R5创建VRF（v p n-instance）
2.1 为A公司创建VRF名称为1，路由区分器为1：1
ip v p n-instance 1
route-distinguisher 1:1
2.2 为B公司创建VRF名称为2，路由区分器为2：2
ip vpn-instance 2
route-distinguisher 2:2
2.3 将R5各接口划入对应VRF。
interface GigabitEthernet0/0/0
ip binding vpn-instance 1
interface GigabitEthernet0/0/1
ip binding vpn-instance 1
interface GigabitEthernet0/0/2
ip binding vpn-instance 2
interface GigabitEthernet1/0/0
ip binding vpn-instance 2
2.4 IP规划如下：
G0/0/0和G0/0/2:192.168.1.254/24
G0/0/1和G1/0/0:192.168.2.254/24
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
interface GigabitEthernet1/0/0
ip address 192.168.2.254 255.255.255.0

3.运行OSPF
3.1 R1/2/3/4都运行OSPF进程1：
3.1.1 手动设置RID如下：
R1：1.1.1.1 R2：2.2.2.2 R3：3.3.3.3 R4：4.4.4.4
3.1.2 全部属于区域0，使用network宣告，通配符0.0.0.0
R1:
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0.0.0.0
network 192.168.1.1 0.0.0.0
R2:
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0.0.0.0
network 192.168.2.2 0.0.0.0
R3:
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0.0.0.0
network 192.168.1.3 0.0.0.0
R4:
ospf 1 router-id 4.4.4.4
area 0.0.0.0
network 192.168.2.4 0.0.0.0
3.2 R5运行OSPF
3.2.1 进程1，RID手动设置为5.5.5.5，属于VRF 1。
3.2.2 进程2，RID手动设置为5.5.5.5，属于VRF 2。
3.2.3 两个进程都在区域0中使用network命令宣告属于各自VRF的接口，通配符0.0.0.0
3.3 确认R1可以访问R2，不能访问R3/4。R3可以访问R4，不能访问R1/2。
ospf 1 router-id 5.5.5.5 vpn-instance 1
area 0.0.0.0
network 192.168.1.254 0.0.0.0
network 192.168.2.254 0.0.0.0
ospf 2 router-id 5.5.5.5 vpn-instance 2
area 0.0.0.0
network 192.168.1.254 0.0.0.0
network 192.168.2.254 0.0.0.0

实验2
MPLS工作原理
要求
本实验模拟ISP为企业用户提供MPLS-VPN的网络环境。
R1/2/3为ISP设备，组成公网MPLS域。
R4/6是客户A设备，R5/7是客户B设备。
完成以下需求：
1.如图所示，配置各设备IP地址
ISP设备R1/2/3都有环回口Lo0，地址如下：
R1:1.1.1.1/32
R2:2.2.2.2/32
R3:3.3.3.3/32
R1/3与客户互联接口，划分VRF后再配置IP地址。

2.ISP网络，配置R1/2/3
2.1运行IGP协议，满足以下需求：
2.1.1 运行ISIS，进程号1，区域号49.0123
2.1.2 系统ID如下：
R1:0000.0000.0001
R2:0000.0000.0002
R3:0000.0000.0003
2.1.3 所有设备均为level-2路由器。
2.1.4 激活所有公网接口。
2.1.5 确认ISP公网互通。

2.2 运行BGP协议，满足以下需求：
2.2.1 AS号100，手动设置RID为Loopback0地址。
2.2.2 关闭BGP默认建立ipv4邻居功能
2.2.3 R1与R3使用Looback0建立vpnv4邻居。
2.2.4 R2不运行BGP
2.2.5 确认R1/3邻居关系。

2.3 运行MPLS协议，满足以下需求：
2.3.1 LSR-ID为Loopback0地址
2.3.2 启用LDP，自动分发标签。

3.配置MPLS-VPN
3.1 客户A与ISP之间运行BGP，满足以下需求：
3.1.1 R1创建VRF（vpn-instance），名称4，RD 4:4，出方向RT（vpn-target）4:6
R3创建VRF，名称6，RD 6:6，出方向RT6:4
R1/3配置合适的入方向RT，接收对端vpnv4路由。
3.1.2 R1将G0/0/1划入VRF4，IP地址192.168.14.1/24
R3将G0/0/1划入VRF6，IP地址192.168.36.3/24
3.1.3 R1/4，R3/6分别使用物理口建立EBGP邻居关系。
3.1.4 R4宣告172.16.1.0/24，R6宣告172.16.2.0/24
3.1.5 由于R4/6的AS号相同，配置允许接收同as路由。（allow-as-loop）
3.1.6 确认客户A的172.16.1.1与172.16.2.1互通。

3.2 客户B与ISP之间运行OSPF，满足以下需求：
3.2.1 R1创建VRF，名称5，RD5:5,出方向RT5:7
R3创建VRF，名称7，RD7:7,出方向RT7:5
R1/3配置合适的入方向RT，接收对端vpnv4路由。
3.2.2 R1将G0/0/2划入VRF5，IP地址192.168.15.1/24
R3将G0/0/2划入VRF7，IP地址192.168.37.3/24
3.2.3 R1/5，R3/7建立OSPF邻居关系。
1）进程1，手动设置RID如下：
R1:1.1.1.1 R5:5.5.5.5
R3:3.3.3.3 R7:7.7.7.7
2）注意R1/3的OSPF需要划入对应VRF。
3) 所有接口都属于区域0
4）使用network命令宣告，通配符0.0.0.0
3.2.4 在R1/3上，将OSPF引入BGP。（无策略）
3.2.5 在R1/3上，将BGP引入OSPF。（无策略）
3.2.6 确认客户B的172.16.1.1和172.16.2.1互通。

具体过程
1.如图所示，配置各设备IP地址
ISP设备R1/2/3都有环回口Lo0，地址如下：
R1:1.1.1.1/32
R2:2.2.2.2/32
R3:3.3.3.3/32
R1/3与客户互联接口，划分VRF后再配置IP地址。
R1:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
interface LoopBack0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
R2:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 23.1.1.2 255.255.255.0
interface LoopBack0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
R3:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 23.1.1.3 255.255.255.0
interface LoopBack0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
R4:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.14.4 255.255.255.0
interface LoopBack0
ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
R5:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.15.5 255.255.255.0
interface LoopBack0
ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
R6:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.36.6 255.255.255.0
interface LoopBack0
ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
R7:
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 192.168.37.7 255.255.255.0
interface LoopBack0
ip address 172.16.2.1 255.255.255.0

2.ISP网络，配置R1/2/3
2.1运行IGP协议，满足以下需求：
2.1.1 运行ISIS，进程号1，区域号49.0123
2.1.2 系统ID如下：
R1:0000.0000.0001
R2:0000.0000.0002
R3:0000.0000.0003
2.1.3 所有设备均为level-2路由器。
2.1.4 激活所有公网接口。
2.1.5 确认ISP公网互通。
R1:
isis 1
is-level level-2
network-entity 49.0123.0000.0000.0001.00
interface GigabitEthernet0/0/0
isis enable 1
interface LoopBack0
isis enable 1
R2:
isis 1
is-level level-2
network-entity 49.0123.0000.0000.0002.00
interface GigabitEthernet0/0/0
isis enable 1
interface GigabitEthernet0/0/1
isis enable 1
interface LoopBack0
isis enable 1
R3:
isis 1
is-level level-2
network-entity 49.0123.0000.0000.0003.00
interface GigabitEthernet0/0/0
isis enable 1
interface LoopBack0
isis enable 1

2.2 运行BGP协议，满足以下需求：
2.2.1 AS号100，手动设置RID为Loopback0地址。
2.2.2 关闭BGP默认建立ipv4邻居功能
2.2.3 R1与R3使用Looback0建立vpnv4邻居。
2.2.4 R2不运行BGP
2.2.5 确认R1/3邻居关系。
R1:
bgp 100
router-id 1.1.1.1
undo default ipv4-unicast
peer 3.3.3.3 as-number 100
peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0
ipv4-family vpnv4
peer 3.3.3.3 enable
R3:
bgp 100
router-id 3.3.3.3
undo default ipv4-unicast
peer 1.1.1.1 as-number 100
peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0
ipv4-family vpnv4
peer 1.1.1.1 enable

[R1]dis bgp vpnv4 all peer \注意此时查看vpnv4邻居，而不是ipv4邻居。
2.3 运行MPLS协议，满足以下需求：
2.3.1 LSR-ID为Loopback0地址
2.3.2 启用LDP，自动分发标签。
R1:
mpls lsr-id 1.1.1.1
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
mpls
mpls ldp
R2:
mpls lsr-id 2.2.2.2
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/1
mpls
mpls ldp
R3:
mpls lsr-id 3.3.3.3
mpls
mpls ldp
interface GigabitEthernet0/0/0
mpls
mpls ldp

[R2]dis mpls ldp peer \查看LDP邻居

3.配置MPLS-VPN
3.1 客户A与ISP之间运行BGP，满足以下需求：
3.1.1 R1创建VRF（vpn-instance），名称4，RD 4:4，出方向RT（vpn-target）4:6
R3创建VRF，名称6，RD 6:6，出方向RT6:4
R1/3配置合适的入方向RT，接收对端vpnv4路由。
R1:
ip vpn-instance 4
ipv4-family
route-distinguisher 4:4
vpn-target 4:6 export-extcommunity
vpn-target 6:4 import-extcommunity
R3:
ip vpn-instance 6
ipv4-family
route-distinguisher 6:6
vpn-target 6:4 export-extcommunity
vpn-target 4:6 import-extcommunity

3.1.2 R1将G0/0/1划入VRF4，IP地址192.168.14.1/24
R3将G0/0/1划入VRF6，IP地址192.168.36.3/24
R1:
interface GigabitEthernet0/0/1
ip binding vpn-instance 4
ip address 192.168.14.1 255.255.255.0
R3:
interface GigabitEthernet0/0/1
ip binding vpn-instance 6
ip address 192.168.36.3 255.255.255.0

3.1.3 R1/4，R3/6分别使用物理口建立EBGP邻居关系。
R1:
bgp 100
ipv4-family vpn-instance 4
peer 192.168.14.4 as-number 65001
R4:
bgp 65001
peer 192.168.14.1 as-number 100
R3:
bgp 100
ipv4-family vpn-instance 6
peer 192.168.36.6 as-number 65001
R6:
bgp 65001
peer 192.168.36.3 as-number 100

[R1]dis bgp vpnv4 all peer \R1认为R4是vpnv4邻居
[R4]dis bgp peer \R4认为R1是ipv4邻居
R3/6同理。
3.1.4 R4宣告172.16.1.0/24，R6宣告172.16.2.0/24
R4:
bgp 65001
network 172.16.1.0 255.255.255.0
R6:
bgp 65001
network 172.16.2.0 255.255.255.0

3.1.5 由于R4/6的AS号相同，配置允许接收同as路由。（allow-as-loop）
R4:
bgp 65001
peer 192.168.14.1 allow-as-loop
R6:
bgp 65001
peer 192.168.36.3 allow-as-loop

[R4]dis bgp routing-table \收到和本地AS相同的路由
[R6]dis bgp routing-table
3.1.6 确认客户A的172.16.1.1与172.16.2.1互通。
3.2 客户B与ISP之间运行OSPF，满足以下需求：
3.2.1 R1创建VRF，名称5，RD5:5,出方向RT5:7
R3创建VRF，名称7，RD7:7,出方向RT7:5
R1/3配置合适的入方向RT，接收对端vpnv4路由。
R1:
ip vpn-instance 5
ipv4-family
route-distinguisher 5:5
vpn-target 5:7 export-extcommunity
vpn-target 7:5 import-extcommunity
R3:
ip vpn-instance 7
ipv4-family
route-distinguisher 7:7
vpn-target 7:5 export-extcommunity
vpn-target 5:7 import-extcommunity

3.2.2 R1将G0/0/2划入VRF5，IP地址192.168.15.1/24
R3将G0/0/2划入VRF7，IP地址192.168.37.3/24
R1:
interface GigabitEthernet0/0/2
ip binding vpn-instance 5
ip address 192.168.15.1 255.255.255.0
R3:
interface GigabitEthernet0/0/2
ip binding vpn-instance 7
ip address 192.168.37.3 255.255.255.0
3.2.3 R1/5，R3/7建立OSPF邻居关系。
1）进程1，手动设置RID如下：
R1:1.1.1.1 R5:5.5.5.5
R3:3.3.3.3 R7:7.7.7.7
2）注意R1/3的OSPF需要划入对应VRF。
3) 所有接口都属于区域0
4）使用network命令宣告，通配符0.0.0.0
R1:
ospf 1 router-id 1.1.1.1 vpn-instance 5
import-route bgp
area 0.0.0.0
network 192.168.15.1 0.0.0.0
R5:
ospf 1 router-id 5.5.5.5’
area 0.0.0.0
network 172.16.1.1 0.0.0.0
network 192.168.15.5 0.0.0.0
R3:
ospf 1 router-id 3.3.3.3 vpn-instance 7
import-route bgp
area 0.0.0.0
network 192.168.37.3 0.0.0.0
R7:
ospf 1 router-id 7.7.7.7
area 0.0.0.0
network 172.16.2.1 0.0.0.0
network 192.168.37.7 0.0.0.0
[R1]dis ospf peer brief \OSPF可以直接查看VRF邻居
[R3]dis ospf peer brief
3.2.4 在R1/3上，将OSPF引入BGP。（无策略）
R1:
bgp 100
ipv4-family vpn-instance 5
import-route ospf 1
R3:
bgp 100
ipv4-family vpn-instance 7
import-route ospf 1
3.2.5 在R1/3上，将BGP引入OSPF。（无策略）
R1:
ospf 1 router-id 1.1.1.1 vpn-instance 5
import-route bgp
R3:
ospf 1 router-id 3.3.3.3 vpn-instance 7
import-route bgp

3.2.6 确认客户B的172.16.1.1和172.16.2.1互通。
R5和R7的Loopback0有预配ospf network-type broadcast
所以会根据接口配置产生24位路由。
[R5]dis ospf routing文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-449607.html

到了这里，关于MPLS工作原理的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

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    新的一年 新的征程 新的课程开班 等你来学！ 在讲交换机转发工作原理前，先介绍交换机的三张表： 1.ARP缓存表：ARP(Address Resolution Protocol)地址解析协议，主要作用将目的IP地址解析(映射)为目的MAC地址；ARP缓存表是主机用来缓存其他主机IP地址和MAC地址映射关系的表。 1.1.二

    2024年02月12日
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  • 细数交换机工作原理细节分析

    交换机是怎么进行工作的和交换机工作原理是什么啊？路由软件大多都是经过处理的高效优化软件，并不是简单照搬路由器中的软件，这些业务在物理服务器基础上，需要复杂的载量平衡算法。 交换机本身的处理速度可以达到很高，用户往往迷信厂商宣传的Gbps级的高速背板

    2024年02月05日
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  • 数据链路层基本原理及交换机基础工作原理（入门）

    数据链路层基本原理及交换机基础工作原理（入门）

    1.1什么是数据链路层 数据链路层是OSI参考模型中的第二层，介乎于物理层和网络层之间。数据链路层在物理层提供的服务的基础上向网络层提供服务，其最基本的服务是将源自物理层来的数据可靠地传输到相邻节点的目标机网络层。 1.2功能 数据链路层主要有两个功能 ：帧编

    2024年02月03日
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  • 如何使用交换机、路由器及防火墙进行组网以及他们之间的功能和区别

    如何使用交换机、路由器及防火墙进行组网以及他们之间的功能和区别

    如何使用交换机、路由器及防火墙进行组网以及他们之间的功能和区别。 几乎大部分网络都有交换机、路由器和防火墙这三种基本设备，因此这三种设备对于网络而言非常重要，很多人对这三种设备的使用容易弄混。 一般网络部署： 或者抽象为这种部署模式： 几乎每个网络

    2024年02月12日
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  • MPLS多协议标签交换

    MPLS多协议标签交换

    多协议标签交换 MPLS（Multiprotocol Label Switching）是一种网络协议，用于在数据包交换网络中高效地进行数据路由转发。MPLS通过引入标签（Label）来对数据包进行标识和分类，从而提供了更快速、灵活和可控的数据传输机制。 多协议：可以基于多种不同的3层协议来生成2.5层的标

    2024年02月06日
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  • 交换机的工作原理以及搭建局域网划分VLAN

    交换机的工作原理以及搭建局域网划分VLAN

    😘作者简介：一名99年运维岗位员工。 👊宣言：人生就是B（birth）和D（death）之间的C（choise），做好每一个选择。 🙏创作不易，动动小手给个点赞加关注吧，有什么意见评论区告诉我，一起学习。 前言 准备阶段 1.安装包下载 网盘连接 小程序分享 软件汉化 交换机的工作

    2024年02月02日
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  • 路由器工作原理及路由、路由表

    路由器工作原理及路由、路由表

    PC1 与 PC2 通信 过程： ① PC1 将数据包发送到 R1 的 G0端口，R1将数据包解封，找到目的IP地址 ② R1 在路由表中找到目的IP地址所在网段 192.168.2.0 对应的端口 G1 ③ R1的G1端口将数据再次封装起来，发送到R2的G0端口，R2将数据包解封，找到目的IP地址 ④ R2在路由表中找到目的IP地址

    2024年01月24日
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