無縫MPLS VPN在IPRAN網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究

陳瑩瑩

（四川大學(xué)錦江學(xué)院，四川彭山，620860）

0 引言

目前網(wǎng)絡(luò)IP化逐漸成為電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中最大的一個(gè)趨勢，在該趨勢的驅(qū)使下，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的IP化進(jìn)程也在逐步的展開。側(cè)重于三層路由功能的IPRAN（IP Radio Access Network，無線接入網(wǎng)IP化）技術(shù)在這樣的環(huán)境背景之下順勢而生。IPRAN網(wǎng)絡(luò)是指以IP/MPLS協(xié)議及關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)，但是目前IPRAN網(wǎng)絡(luò)中采用的層次化MPLS VPN架構(gòu)中仍存在以下幾個(gè)問題。

(1）跨域 LSP問題

基于層次化MPLS VPN架構(gòu)在跨不同域時(shí)，無法通過LDP協(xié)議給它們分配標(biāo)簽，形成標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表，導(dǎo)致在跨域的公網(wǎng)上無法建議一條公有的邏輯通道轉(zhuǎn)發(fā)私網(wǎng)數(shù)據(jù)。

(2）端到端OAM檢測問題

由于層次化VPN中，不能形成端到端LSP轉(zhuǎn)發(fā)路徑，不能形成VPN業(yè)務(wù)端到端的OAM檢測。

(3）業(yè)務(wù)配置繁瑣

在層次化MPLS VPN架構(gòu)中，L2VPN業(yè)務(wù)需要在ASBR配置MSPW進(jìn)行標(biāo)簽交換轉(zhuǎn)發(fā)。L3VPN業(yè)務(wù)需要在ASBR上配置BGP及VRF相關(guān)配置，業(yè)務(wù)配置非常繁瑣。

本文基于現(xiàn)有MPLS VPN面臨的技術(shù)問題，提出了一種基于無縫MPLS VPN技術(shù)的體系架構(gòu)，從而有效的解決了以上存在的問題。

1 無縫MPLS VPN

Seamless MPLS 采用 BGP LU（BGP Label Unicast）技術(shù)，結(jié)合IGP，LDP等協(xié)議，形成接入層、匯聚層到核心層的端到端的LSP業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)通道，可解決網(wǎng)絡(luò)跨域、端到端OAM檢測等問題，同時(shí)，也能簡化業(yè)務(wù)配置。

1.1 無縫MPLS VPN原理

運(yùn)營商IPRAN網(wǎng)絡(luò)被劃分成多個(gè)IGP域，各個(gè)域之間的IGP相互隔離。無縫MPLS VPN運(yùn)用了BGP LU技術(shù)，打通不同IGP域的路由，同時(shí)為這些路由分配MPLS 標(biāo)簽，形成端到端的層次化LSP。無縫MPLS VPN的原理圖如圖1所示。

圖1 無縫MPLS VPN原理圖

如圖1所示，在IPRAN網(wǎng)絡(luò)中，接入?yún)R聚層和匯聚核心層SPE到TPE分別屬于不同的IGP域。無縫MPLS VPN技術(shù)中，SPE設(shè)備分別與UPE設(shè)備和TPE建立BGP IPV4鄰居關(guān)系，同時(shí)，SPE設(shè)置為BGP 路由反射器RR，分別向UPE和TPE發(fā)布不同IGP域內(nèi)設(shè)備的Loopback地址路由，并分配BGP-LU標(biāo)簽，形成業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的中層標(biāo)簽。IGP域內(nèi)的設(shè)備之間采用LDP協(xié)議建立外層 LSP，在同一個(gè)IGP域內(nèi)的設(shè)備走LDP隧道，與跨IGP域的BGP-LU LSP共同形成業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)的層次化LSP通道（層次化LSP為多層標(biāo)簽LSP，外層標(biāo)簽是LDP分配，內(nèi)層標(biāo)簽由BGP-LU分配）。

對于MPLS L3VPN業(yè)務(wù)，SPE分別與 UPE和TPE建立BGP VPNV4鄰居，且不改變BGP VPNv4的路由下一跳。對于MPLS L2VPN業(yè)務(wù)建立端到端偽線，并配置PW OAM。

1.2 BGP LU LSP形成過程

（1）BGP LU標(biāo)簽分發(fā)

UPE將自身LOOPBACK1地址帶BGP IPv4標(biāo)簽發(fā)布給SPE， SPE將BGP IPv4路由下一跳改為自己后發(fā)布TPE。同理，TPE將自身LOOPBACK1地址帶BGP IPv4標(biāo)簽發(fā)布給SPE，SPE將BGP IPv4路由下一跳改為自己后發(fā)布UPE。BGP LU標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)過程如圖2所示。

圖2 BGP LU標(biāo)簽分發(fā)過程

(2）BGP LU LSP轉(zhuǎn)發(fā)表

通過 BGP LU標(biāo)簽分發(fā)過程，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可以計(jì)算形成 BGP LU LSP轉(zhuǎn)發(fā)表，其轉(zhuǎn)發(fā)表如下圖所示：

圖3 BGP LU LSP轉(zhuǎn)發(fā)表

2 無縫MPLS VPN仿真實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)拓?fù)浼熬W(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

本文采用華為數(shù)通模擬器eNSP對無縫MPLS VPN技術(shù)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)部署中的可行性。

實(shí)驗(yàn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4所示，其中UPE-P-SPE位于IGP域1，SPE-TPE為IGP域2，UPE-SPE、SPE-TPE建立IBGP IPv4和IBGP VPNv4鄰居。在SPE上對于UPE和TPE建立的IBGP IPv4鄰居配置下一跳不改變。

圖4 仿真實(shí)驗(yàn)拓?fù)鋱D

本次實(shí)驗(yàn)采用基站1模擬L3VPN業(yè)務(wù)，基站2模擬L2VPN業(yè)務(wù)，本次實(shí)驗(yàn)的主要網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃如表1如示。

表1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃表

Eth1/0/0 100.0.1.2 ISIS 1 P Eth1/0/1 100.0.3.1 ISIS 1 SPE Loopback1 20.0.0.1 ISIS 1 SPE Eth1/0/0 100.0.3.2 ISIS 1 SPE Eth1/0/1 100.0.2.1 ISIS 2 TPE Loopback1 30.0.0.1 ISIS 2 TPE Eth1/0/0 100.0.2.2 ISIS 2基站1 Eth1 192.168.0.1 RNC Eth1 172.16.0.1 P

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，針對運(yùn)營商的IPRAN網(wǎng)絡(luò)中的L3VPN和L2VPN業(yè)務(wù)可以通過BGP LU形成LSP通道，實(shí)現(xiàn)層次化的LSPVPN轉(zhuǎn)發(fā)，整個(gè)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā)共有三層標(biāo)簽，從內(nèi)到外分別是VPN標(biāo)簽，BGP LU標(biāo)簽和MPLS LDP標(biāo)簽。實(shí)驗(yàn)中的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)解析圖如圖5、圖6所示。

圖5 標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)解析圖1

圖6 標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)解析圖2

無縫MPLS VPN可以有效解決層次化MPLS VPN中存在的跨域LSP轉(zhuǎn)發(fā)問題，同時(shí)，通過與遠(yuǎn)端配置Peer BFD或PW BFD實(shí)現(xiàn)端到端的OAM檢測，該方法也無需在SPE上配置VRF實(shí)例，MSPW等配置，在配置大量業(yè)務(wù)的情況下，大大降低了配置量。

3 結(jié)語

通過實(shí)驗(yàn)仿真表明，本文采用的無縫MPLS VPN方案可以有效解決層次化MPLS VPN的存在的跨域LSP等問題，在IPRAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)際部署中具有可行性，可以提高網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的整體性，提升后期業(yè)務(wù)開通的效率和端到端業(yè)務(wù)檢測能力，但無縫MPLS VPN網(wǎng)絡(luò)在組網(wǎng)復(fù)雜度有所增加，對運(yùn)維人員的技術(shù)能力要求更高。