BGP/MPLS IP VPF(N) 实验（ensp)-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了BGP/MPLS IP VPF(N) 实验（ensp)。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。

实验拓扑图

如图1所示，本次实验使用了6台路由器（R1-R6），其中R3、R4、R5作为运营商网络中的P或PE路由器，R1、R2作为VPN客户端（CE）路由器，R6作为VPN客户端要访问的目标路由器。运营商网络使用OSPF作为IGP协议，并开启MPLS LDP功能。PE路由器使用MP-BGP协议发布VPN路由信息，并创建两个VRF实例（1和2）对应两个VPN客户。CE路由器使用静态路由与PE路由器互通。

实验目的和需求

本次实验旨在通过以下几个方面达到以下目的：

了解MPLS VPN的基本原理和配置方法，包括MPLS LDP、MP-BGP、VRF、RD、RT等概念和功能.。

掌握VRF、RD和RT的作用和配置方法，包括如何创建VRF实例、如何指定RD和RT值、如何将接口划分到VRF中等。
验证MPLS VPN的功能和效果，包括如何测试不同VPN之间的连通性和隔离性。

实验步骤

1. 配置IP地址和路由协议

- 在CE、PE和P路由器上配置IP地址和路由协议，使得各个路由器之间可以互相ping通
- 在PE路由器上配置loopback0接口，作为BGP的源地址
- 在P路由器上配置MPLS LDP，使得P路由器之间可以建立标签交换路径

2. 配置VRF和RD

- 在PE路由器上创建两个VRF实例，分别命名为1和2，分别对应两个VPN客户
- 在每个VRF实例下配置RD值，使得同一VPN内的IP地址可以区分开来
- 在PE路由器上将连接CE的接口划分到相应的VRF中，使得不同VPN之间可以隔离

3. 配置MP-BGP和RT

- 在PE路由器上配置MP-BGP，并激活VPNv4邻居会话，使得PE之间可以交换VPN路由信息
- 在每个VRF实例下配置RT值，使得不同VPN之间可以根据需要导入或导出路由信息
- 在PE和CE之间配置相应的动态或静态路由协议，并根据需要重新分发路由信息

1. 配置IP地址和路由协议

在CE、PE和P路由器上配置IP地址和路由协议，使得各个路由器之间可以互相ping通

在PE路由器上配置loopback0接口，作为BGP的源地址
在P路由器上配置MPLS LDP，使得P路由器之间可以建立标签交换路径

(首先要在系统界面下开启mpls ldp）

在R3、R4、R5上开启MPLS LDP功能，并配置OSPF协议，如下：

r3 r4 r5上操作

[r3][r4][r5]mpls
[r3][r4][r5]mpls ldp
[r3][r4][r5]qui

[r3]
ospf 1 router-id 3.3.3.3 
 area 0.0.0.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 34.1.1.3 255.255.255.0 
 ospf enable 1 area 0.0.0.0 
 mpls
 mpls ldp
interface LoopBack0
 ip address  4.4.4.4 255.255.255.255 
 ospf enable 1 area 0.0.0.0

[r4]
ospf 1 router-id 4.4.4.4 
 area 0.0.0.0
#
interface GigabitEthernet0/0/2
 ip address 34.1.1.4 255.255.255.0 
 ospf enable 1 area 0.0.0.0 
 mpls
 mpls ldp
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 45.1.1.4 255.255.255.0 
 ospf enable 1 area 0.0.0.0
 mpls
 mpls ldp
interface LoopBack0
 ip address 4.4.4.4 255.255.255.255 
 ospf enable 1 area 0.0.0.0

[r5]
ospf 1 router-id 5.5.5.5
 area 0.0.0.0 
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip address 45.1.1.5 255.255.255.0 
 ospf enable 1 area 0.0.0.0  
 mpls
 mpls ldp
interface LoopBack0
 ip address 5.5.5.5 255.255.255.255 
 ospf enable 1 area 0.0.0.0

2. 配置VRF和RD

在PE路由器上创建两个VRF实例，分别命名为1和2，分别对应两个VPN客户，在另外一个PE路由器上创建一个VRF实例，命名为1，对应两个VPN用户都要访问的目的地。并且在每个VRF实例下配置RD值，使得同一VPN内的IP地址可以区分开来。

在R3上创建两个VRF实例，并指定RD值，如下：

[r3]
ip vpn-instance 1
  route-distinguisher 1:1
#
ip vpn-instance 2                             
  route-distinguisher 2:2

在R5上创建一个VRF实例，并指定RD值，如下：

[r5]
ip vpn-instance 1
  route-distinguisher 3:3

在PE路由器上将连接CE的接口划分到相应的VRF中，使得不同VPN之间可以隔离

在R3上将连接R1和R2的接口划分到相应的VRF中，如下：

[r3]
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip binding vpn-instance 1                
 ip address 192.168.1.254 255.255.255.0 
#
interface GigabitEthernet0/0/1
 ip binding vpn-instance 2
 ip address 192.168.3.254 255.255.255.0

在R5上将连接R6的接口划分到VRF中，如下：

[r5]
interface GigabitEthernet0/0/0
 ip binding vpn-instance 1
 ip address 56.1.1.5 255.255.255.0

3. 配置MP-BGP和RT

在PE路由器上配置MP-BGP，并激活VPNv4邻居会话，使得PE之间可以交换VPN路由信息

在R3和R5上配置MP-BGP，并激活VPNv4邻居会话，如下：

[r3]
bgp 35
 router-id 3.3.3.3
 undo default ipv4-unicast
 peer 5.5.5.5 as-number 35 
 peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack0
 ipv4-family vpnv4
  policy vpn-target
  peer 5.5.5.5 enable

[r5]
bgp 35
 router-id 5.5.5.5
 undo default ipv4-unicast
 peer 3.3.3.3 as-number 35 
 peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0                                       
 ipv4-family vpnv4
  policy vpn-target
  peer 3.3.3.3 enable

在每个VRF实例下配置RT值，使得不同VPN之间可以根据需要导入或导出路由信息

在R3上为每个VRF实例配置RT值，如下：

[r3]
ip vpn-instance 1
  vpn-target 1:1 export-extcommunity
  vpn-target 1:1 import-extcommunity
#
ip vpn-instance 2                             
  vpn-target 2:2 export-extcommunity
  vpn-target 2:2 import-extcommunity

在R5上为VRF实例配置RT值，如下：

[r5]
ip vpn-instance 1
  route-distinguisher 3:3
  vpn-target 1:1 2:2 export-extcommunity
  vpn-target 3:3 1:1 2:2 import-extcommunity

在PE和CE之间配置相应的动态或静态路由协议（这里用BGP协议举例），并根据需要重新分发路由信息

R1和R2,与R3配置BGP邻居关系，并宣告自己的路由信息

[r1]
bgp 1
 peer 192.168.1.254 as-number 35 
  network 1.1.1.1 255.255.255.255         
  network 192.168.1.0

[r2]
bgp 2
 peer 192.168.3.254 as-number 35 
  network 2.2.2.2 255.255.255.255         
  network 192.168.3.0

[r3]
bgp 35
 ipv4-family vpn-instance 1 
  peer 192.168.1.1 as-number 1 
 #
 ipv4-family vpn-instance 2 
  peer 192.168.3.1 as-number 2

R5和R6建立BGP邻居关系，并宣告自己的路由信息

[r6]
bgp 6
 peer 192.168.2.254 as-number 35 
  network 6.6.6.6 255.255.255.255 
  network 192.168.2.0

[r5]
bgp 35        
 ipv4-family vpn-instance 1 
  peer 192.168.2.1 as-number 6

实验结果

1. 验证MPLS VPN的连通性

在CE上使用ping或tracer命令测试不同VPN之间的连通性，观察结果是否符合预期

<r1>ping 192.168.2.1
  PING 192.168.2.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=50 ms
    Reply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=40 ms

<r1>ping 6.6.6.6
  PING 6.6.6.6: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 6.6.6.6: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=40 ms
    Reply from 6.6.6.6: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=40 ms

<r1>tracert 192.168.2.1
 traceroute to  192.168.2.1(192.168.2.1), max hops: 30 ,packet length: 40,press CTRL_C to break 
 1 192.168.1.254 20 ms  20 ms  30 ms 
 2 34.1.1.4 40 ms  30 ms  30 ms 
 3 192.168.2.254 < AS=6 > 40 ms  30 ms  40 ms 
 4 192.168.2.1 < AS=6 > 40 ms  40 ms  30 ms

<r2>ping 192.168.2.1
  PING 192.168.2.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=30 ms
    Reply from 192.168.2.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=50 ms


<r2>ping 6.6.6.6    
  PING 6.6.6.6: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 6.6.6.6: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=30 ms
    Reply from 6.6.6.6: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=30 ms

<r2>tracert 6.6.6.6
 traceroute to  6.6.6.6(6.6.6.6), max hops: 30 ,packet length: 40,press CTRL_C to break 
 1 192.168.3.254 20 ms  20 ms  20 ms 
 2 34.1.1.4 30 ms  20 ms  30 ms 
 3 192.168.2.254 < AS=6 > 40 ms  30 ms  30 ms 
 4 192.168.2.1 < AS=6 > 40 ms  30 ms  50 ms


<r6>ping 1.1.1.1
  PING 1.1.1.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 1.1.1.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=40 ms
    Reply from 1.1.1.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=50 ms

<r6>ping 2.2.2.2
  PING 2.2.2.2: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 2.2.2.2: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=40 ms
    Reply from 2.2.2.2: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=40 ms

<r6>ping 192.168.1.1
  PING 192.168.1.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 192.168.1.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=40 ms
    Reply from 192.168.1.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=40 ms

<r6>ping 192.168.3.1
  PING 192.168.3.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Reply from 192.168.3.1: bytes=56 Sequence=1 ttl=252 time=30 ms
    Reply from 192.168.3.1: bytes=56 Sequence=2 ttl=252 time=30 ms

2. 验证MPLS VPN的隔离性

- 在CE上使用ping或traceroute命令测试不同VPN之间的隔离性，观察结果是否符合预期

<r1>ping 192.168.3.1
  PING 192.168.3.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Request time out
    Request time out

<r1>ping  3.3.3.3
  PING 3.3.3.3: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Request time out
    Request time out

<r2>ping 1.1.1.1
  PING 1.1.1.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Request time out
    Request time out

<r2>ping 192.168.1.1   
  PING 192.168.1.1: 56  data bytes, press CTRL_C to break
    Request time out
    Request time out

BGP/MPLS IP VPN的优点有：

提高网络性能，利用MPLS的快速转发机制，减少报文的路由查找次数，降低网络延迟和抖动。
节省地址空间，利用路由区分符(RD)和路由标记(RT)实现不同VPN之间的地址空间隔离，允许VPN使用重叠的私有地址，避免了公网地址的浪费。
增强网络安全，利用MPLS的标签交换机制，在公网上建立隧道，实现VPN报文的封装和解封装，保护VPN报文不被窃听或篡改。
简化网络管理，利用BGP的多协议扩展(MP-BGP)实现VPN路由的发布和维护，避免了复杂的隧道配置和维护，提高了网络可扩展性和灵活性。

BGP/MPLS IP VPN的缺点有：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-703498.html

增加网络复杂度，需要在PE和P路由器上配置IP CEF、IGP、MPLS、MP-BGP等多种协议，并在PE路由器上创建和管理多个VPN实例(VRF)，增加了网络设备的负载和配置难度。
需要额外的设备支持，需要在PE和P路由器上支持MPLS和MP-BGP等功能，并在CE路由器上支持与PE之间的动态或静态路由协议，增加了网络设备的成本和兼容性问题。
存在标签栈溢出等风险，如果骨干网中存在多层MPLS隧道或者跨域VPN场景，可能导致报文中携带过多的标签，超过设备的处理能力或MTU限制，造成报文丢失或分片。

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