Конфигурирование и проверка EIGRP в Enterprise WAN
В главе рассматривается использование EIGRP в различных WAN-технологиях, включая FR (multipoint and ppint-to-point подынтерфейсы), MPLS, VPNs, Ethernet поверх MPLS (EoMPLS). А также продвинутые опции конфигурирования для настроки балансировки нагрузки и отграничения использования полосы пропускания на WAN каналах.
Содержание
EIGRP поверх Frame Relay и Physical Interface
В секции рассмотрен вопрос развёртывания EIGRP поверх физических интерфейсов Frame Relay.
Обзор Frame Relay
Frame Relay - WAN технология с коммутацией фреймов (кадров). Frame relay обеспечивает множество независимых виртуальных каналов (Virtual Circuits, VC) в одном физическом, идентифицируемых в FR-сети по идентификаторам подключения к соединению (Data Link Connection Identifier, DLCI). По DLCI идентифицируют виртуальные каналы, по которым должны пересылаться фреймы. DLCI имеют только локальное значение (local significant) между локальным маршрутизатором и коммутатором FR, к которому он подключён, и не обеспечивают внутрисетевой адресации. Таким образом каждый конец PVC может иметь различный DLCI, т.е. должны быть уникальными только в локальном канале доступа к сети. Для обеспечения ip layer подключения , DLCI должны быть отображены (mapping) в ip адреса, динамически или статически.
По умолчанию FR сеть является NMBA (nonbroadcast multiaccess - нешироковещательной средой с многостационарным доступом), те. к соединению может быть подключено более двух устройств (маршрутизаторов), все они в одной подсети, но широковещательные (или мультикаст) пакеты не поддерживаются на канальном уровне.
Для эмуляции широковещательной среды, которая требуется протоколам маршрутизации (например, EIGRP отправляет hello или обновления всем доступным соседям в подсети), в IOS используется псевдо-широковещание, используя который маршрутизатор может рассылать копии широковещательных или мультикастовых сообщений через виртуальные каналы для каждого доступного через WAN среду соседа.
В средах, где маршрутизатор имеет большое число соседей, достижимых через один WAN интерфейс, псевдо-широковещание должно серьёзно контролироваться, т.к. возрастёт потребление ресурсов (cpu и п/п). Контролировать псевдо-широковещание можно опцией broadcast в статических картах (static maps)в конфигурации FR. Однако! Нельзя управлять псевдо-широковещанием для соседей, достижимых через динамические карты (dinamic maps), созданные FR Inverse Address Resolution Protocol (Inverse ARP). Inverse ARP динамически создаёт преобразование адреса уровня 3 (например, IP адреса) в адрес уровня 2 (DLCI). Динамические карты всегда разрешают псевдо-широковещание. Во FR потеря соседа обнаруживается только после того как истечёт hold-таймер протокола маршрутизации или интерфейс перейдёт в состояние DOWN. Интерфейс считается в состоянии UP пока хотя бы один PVC активен.
Топологии: full mesh, частичная mesh и hub-and-spoke(звезда).
EIGRP on Physical Frame Relay Interface with Dynamic Mapping
Развёртывание EIGRP, с использованием Inverse ARP динамического маппинга, поверх физического интерфейса реализуется очень просто, т.к. всё работает по умолчанию.
- Простота развёртывания за счёт использование Inverse ARP;
- Автоматически определяет большинство настроек.
- Inverse-ARP автоматически отображает ip адреса устройств на другом конце PVCs в локальные DLCI номера.
- Настраивается в три шага:
- Конфигурирование ip адреса на последовательном интерфейсе.
- Изменение инкапсуляции на интерфейсе на FR.
- Активация интерфейса.
В примере показана сеть и представлена конфигурация R1. Физический интерфейс S0/0 настроен для FR, присвоен ip адрес. По умолчанию Inverse ARP включён и автоматически маппит ip адреса устройств на другом PVC каналов в локальные DLCI. EIGRP использует 110 AS и нужные сети указаны в команде network. Расщепление горизонта (split horizon) отключён по умолчанию на физических интерфейсах FR. Таким образом маршруты от R2 могут быть переданы R3 и наоборот. Стоит заметить, что Inverse ARP не предоставляет динамического маппинга для соединения между R2 и R3, т.к. они не соединены PVC. Вы должны настроить этот маппинг (отображение) вручную.
R1(config)# interface S0/0/0 R1(config-if)# encapsulation frame-relay R1(config-if)# ip address 192.168.1.101 255.255.255.0 R1(config-if)# exit R1(config)# router eigrp 100 R1(config-router)# network 172.16.1.0 0.0.0.255 R1(config-router)# network 192.168.1.0 R1(config-router)#
R3(config)# interface S0/0/0 R3(config-if)# encapsulation frame-relay R3(config-if)# ip address 192.168.1.103 255.255.255.0 R3(config-if)# exit R3(config)# router eigrp 100 R3(config-router)# network 172.16.3.0 0.0.0.255 R3(config-router)# network 192.168.1.0 R3(config-router)#
R1# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.1.102 Se0/0/0 10 00:07:22 10 2280 0 5
1 192.168.1.103 Se0/0/0 10 00:09:34 10 2320 0 9
R1#
R3# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.1.101 Se0/0/0 10 00:11:45 10 1910 0 6
R3#
Соседства между R2 и R3 не существует.
EIGRP on Physical Frame Relay Interface со Static Mapping
- Развёртывание EIGRP поверх физ. интерфейса с помощью статического маппинга (отображения) автоматически отключает протокол Inverse-ARP. Нет надобности вносить изменения в базовую конфигурацию EIGRP (Deploying static maps automatically disables the inverse-ARP feature).
- Содержит 4 шага:
- Сконфигурировать ip адрес на инетфейсе.
- Сменить инкапсуляцию на FR.
- Задать вручную соотвествие ip адресов DLCI (the IP-to-DLCI mapping) командой frame-relay map на интерфейсе.
- Активировать интерфейс.
R1(config)# interface S0/0/0 R1(config-if)# encapsulation frame-relay R1(config-if)# ip address 192.168.1.101 255.255.255.0 R1(config-if)# frame-relay map ip 192.168.1.101 101 R1(config-if)# frame-relay map ip 192.168.1.102 102 broadcast R1(config-if)# frame-relay map ip 192.168.1.103 103 broadcast R1(config-if)# exit R1(config)# router eigrp 100 R1(config-router)# network 172.16.3.0 0.0.0.255 R1(config-router)# network 192.168.1.0 R1(config-router)#
R3(config)# interface S0/0/0 R3(config-if)# encapsulation frame-relay R3(config-if)# ip address 192.168.1.103 255.255.255.0 R3(config-if)# frame-relay map ip 192.168.1.101 301 R3(config-if)# frame-relay map ip 192.168.1.102 301 broadcast R3(config-if)# frame-relay map ip 192.168.1.103 301 broadcast R3(config-if)# exit R3(config)# router eigrp 100 R3(config-router)# network 172.16.3.0 0.0.0.255 R3(config-router)# network 192.168.1.0 R3(config-router)#
R1# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.1.102 Se0/0/0 10 00:06:20 10 2280 0 5
1 192.168.1.103 Se0/0/0 10 00:08:31 10 2320 0 9
R3# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.1.101 Se0/0/0 10 00:10:44 10 1910 0 6
1 192.168.1.102 Se0/0/0 10 00:03:02 10 2210 0 3
R1 формирует соседство с R2 и R3. R2 и R3 могут сформировать соседство между собой если сделать IP-to-DLCI маппинг для соединения.
Внимание! Конфигурация R1 на интерфейсе FR содержит маппинг своего собственного адреса. Что позволяет пинговать R1 себя.
Статический маппинг ip адреса удалённого маршрутизатора в DLCI:
frame-relay map protocol protocol-address dlci [broadcast] [ietf | cisco] [payload-compress
{packet-by-packet | frf9 stac}]
| Параметр | Описание |
|---|---|
| protocol | Задает тип поддерживаемого протокола, способ использования моста или управления логическим каналом |
| protocol-address | Определяет адрес интерфейса сетевого уровня destination маршрутизатора |
| dlci | Определяет локальный DLCI, используемый для соединения с удаленным протокольным адресом |
| broadcast | (Необязательный параметр) Разрешает широковещание и мультикаст в VC, позволяет использовать динамические протоколы маршрутизации поверх VC. |
| ietf I cisco | (Необязательный параметр) Выбирает тип инкапсуляции |
| payload-compress | (Необязательный параметр) Задает использование режима сжатия пакетов при загрузке методом Стеккера (Stacker) packet-by-packet. Проприетарный метод компрессии Cisco. |
| frf9 stac | (Необязательный параметр) Включает компрессию FRF9 использую метод Стаккера. |
EIGRP поверх Frame Relay Multipoint Subinterfaces
Глава описывает как развернуть EIGRP с использованием многоточечных подынтерфейсов и понять использование EIGRP unicast соседей.
Frame Relay Multipoint Subinterfaces
На одном физическом интерфейсе FR можно содавать один или несколько подынтерфейсов - логических интерфейсов, эмулирующих сеть со множественным доступом (multicaccess network). Они действуют как физический интерфейс NBMA и таким образом используют одну подсеть. Другими словами, такой интерфейс имеет более одного виртуального канала VC.
Применимы в топологиях partial-mesh и full-mesh. В partial-mesh приходится иметь дело с проблемой, вызываемой split-horizon, препятствующей распространению обновлений маршрутизации через интерфейс, через который они было получены.
Обнаружение потери соседа происходит с большой задержкой на multipoint подынтерфейсах в медленных сетях из-за длинных интервалов таймеров EIGRP (hello и hold = 180 сек). В худшем случае потеря обнаружится через 3 минуты. Многоточечный интерфейс будет считаться DOWN, когда все его PVC пропадут.
EIGRP поверх Multipoint Subinterfaces
- Несколько виртуальных подынтерфейсов можно создать на одном физическом.
- Использование одной сети сокращает расходование ip адресов.
- Frame Relay multipoint применимы в partial mesh и full mesh топологиях.
- Содержат несколько шагов:
- Настроить физический интерфейс: сменить тип инкаспусляции, не настраивать ip адрес.
- Создать несколько подынтерфейсов.
- Настроить ip адреса на подынтерфейсах.
- Преобразовать IP-to-DLCI используя команду frame-relay map .
- Или на используя динамическое преобразование, или настроенное локальное значение DLCI (команда frame-relay interface-dlci)
- Многоточечный интерфейс настраивается командой interface serial number.subinterface-number multipoint .
- Преобразование ip адреса в DLCI выполняется:
- Определением локального DLCI значения (using the frame-relay interface-dlci dlci command) and тпираясь на Inverse ARP
- Задать преобразование (mapping) IP address-to-DLCI в ручную.
Многоточечный интерфейс настраивается командой
interface serial number.subinterface-number multipoint
Преобразование IP-to-DLCI на многоточечных интерфейсах делается:
- или заданием локального значения DLCI frame-relay interface-dlci dlci
- или опираясь на протокол Inverse ARP
- или используя ручное преобразование ip адреса в DLCI (frame-relay map ip ip-addr dlci)
R1(config)# interface S0/0/0 R1(config-if)# no ip address R1(config-if)# encapsulation frame-relay R1(config-if)# exit R1(config)# interface Serial0/0/0.1 multipoint R1(config-subif)# ip address 192.168.1.101 255.255.255.0 R1(config-subif)# no ip split-horizon eigrp 100 //вкл по умолчанию в FR, отключаем на R1 для R2-R3 связи R1(config-subif)# frame-relay map ip 192.168.1.101 101 R1(config-subif)# frame-relay map ip 192.168.1.102 102 broadcast//ручное отображение (manual IP addr-to-DLCI mapping) R1(config-subif)# frame-relay map ip 192.168.1.103 103 broadcast R1(config-subif)#
Внимание! the Router R1 configuration includes frame-relay map command to its own IP address on the multipoint serial subinterface so that the Serial 0/0.1 local IP address can be pinged from Router R1 itself.
R1# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.1.102 Se0/0/0.1 10 00:06:41 10 2280 0 5
1 192.168.1.103 Se0/0/0.1 10 00:08:52 10 2320 0 9
R3# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.1.101 Se0/0/0.1 10 00:10:37 10 1910 0 6
1 192.168.1.102 Se0/0/0.1 10 00:03:12 10 2210 0 3
Маршрутизаторы R2 и R3 формируют соседство с R1 (R2 и R3 могут также образовать соседство между собой если сделать отображение IP-to-DLCI для их соединения)
EIGRP Unicast Neighbors
Для задание соседнего маршрутизатора с которым будем обмениваться маршрутной информацией EIGRP служит команда
neighbor {ip-address | ipv6-address} interface-type interface-number
- EIGRP обменивается маршрутной информацией с указанным соседом используя юникаст пакеты.
- Несколько команд neighbor могут быть указаны в конфигурации для разных соседей.
- В команде должен быть указан интерфейс маршрутизатора, через который он обменивается с соседом информацией.
- Интерфейсы двух маршрутизаторов, обмени обменивающихся маршрутной информацией, должны быть в одной подсети.
В результате вместо использования мультикаст пакетов, EIGRP будет обмениваться маршрутной информацией с указанным соседом используя unicast пакеты. Маршрутизатор не выполняет обработку мультикаст пакетов, приходящих на этот интерфейс и останавливает рассылку мультикаст-пакетов через него. Несколько команд neighbor могут быть указаны в конфигурации для разных соседей. В команде должен быть указан интерфейс маршрутизатора, через который он обменивается с соседом информацией (два маршрутизатора при этом должны быть в одной подсети).
Note Соседство не может установиться или поддерживаться через пассивный интерфейс.
R1(config)# interface S0/0/0 R1(config-if)# no ip address R1(config-if)# encapsulation frame-relay R1(config-if)# interface S0/0/0.1 multipoint R1(config-subif)# ip address 192.168.1.101 255.255.255.0 R1(config-subif)# frame-relay map ip 192.168.1.102 102 broadcast R1(config-subif)# frame-relay map ip 192.168.1.103 103 broadcast R1(config-subif)# router eigrp 100 R1(config-router)# neighbor 192.168.1.102 S0/0/0.1 // <---------- R1(config-router)#
R2(config)# interface S0/0/0 R2(config-if)# no ip address R2(config-if)# encapsulation frame-relay R2(config-if)# interface S0/0/0.1 multipoint R2(config-subif)# ip address 192.168.1.102 255.255.255.0 R2(config-subif)# frame-relay map ip 192.168.1.101 201 broadcast R2(config-subif)# router eigrp 100 R2(config-router)# neighbor 192.168.1.101 S0/0/0.1 R2(config-router)#
Для установления соседства оба маршрутизатора настроены командой neighbor. R1 больше не принимает мультикаст пакеты на S0/0/0.1. R1 и R3 не образуют связи, потому что отсуствует друг для друга команда neighbor. R3 продолжает слать мультикаст.
EIGRP поверх Frame Relay Point-to-Point Subinterfaces
В этом разделе объясняется как развернуть EIGRP используя подынтерфейсы типа точка-точка.
Frame Relay Point-to-Point Subinterfaces
На одном физическом канале можно создать один или несколько подынтерфейсов типа точка-точка (point-to-point). Как и физическому point-to-point, для каждого логического point-to-point требуется отдельная подсеть. Применимы в топологии звезда.
EIGRP обнаруживает потерю соседа быстрее в point-to-point подынтерфейсах, потому что стандартные значения hello и hold идентичны значениям в физических point-to-point соединениях (5 sec для hello и 15 - для hold). В худшем случае потеря обнаружится через 15 секунд. Другая причина почему потеря соседа обнаруживается быстрее - в point-to-point подынтерфейсах при потере DLCI (if DLCI attached to the interface is lost), присвоенного каналу, интерфейс считается DOWN. Для многоточечных подынтерфейсов для перехода в состояние DOWN нужно чтобы все PVC были потеряны (lost).
Важно! Потеря соседа из-за потери DLCI возможна если сеть FR поддерживает end-to-end LMI. В некоторых сетях FR с одной стороны может произойти ошибка (например роутер "упал"), однако другой стороне соединение будет заявляться как рабочее.
EIGRP on Frame Relay Point-to-Point Subinterfaces
- Один или несколько подынтефейсов точка-точка могут быть созданы используя один физический интерфейс FR.
- Используются несколько подсетей (на каждый подынтерфейс своя)
- FR point-to-point применяется в топологии hub-and-spoke.
- Подразумевает несколько шагов:
- На физическом интерфейсе ip адрес не настраивается, указывается инкапсуляция FR.
- Создаётся подынтерфейс типа точка-точка командой interface interface.subint point-to-point
- Настраивается адрес на нём.
- С помощью команды frame-relay interface-dlci присваивается значение DLCI канала.
R1(config)# interface S0/0/0 R1(config-if)# no ip address /// <----- 1 R1(config-if)# encapsulation frame-relay /// <----- 1 R1(config-if)# exit R1(config)# interface Serial0/0/0.2 point-to-point /// <----- 2 R1(config-subif)# ip address 192.168.2.101 255.255.255.0 /// <----- 3 R1(config-subif)# frame-relay interface-dlci 102 /// <----- 4 R1(config-subif)# R1(config-subif)# interface Serial0/0/0.3 point-to-point R1(config-subif)# ip address 192.168.3.101 255.255.255.0 R1(config-subif)# frame-relay interface-dlci 103 R1(config-subif)#
router eigrp 110 network 172.16.1.0 0.0.0.255 network 192.168.2.0 network 192.168.3.0
R1# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.2.102 Se0/0/0.2 10 00:08:04 10 2280 0 5
1 192.168.3.103 Se0/0/0.3 10 00:10:12 10 2320 0 9
R3# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.3.101 Se0/0/0.1 10 00:13:25 10 1910 0 6
Конфигурация EIGRP не отличается от базовой.
EIGRP поверх MPLS
В данном разделе рассматриваются технологии MPLS, MPLS VPN L2 и L3 уровня и объясняется как разворачивать EIGPR в таких средах.
MPLS
MPLS - стандарт IEEE, сочетающий преимущества маршрутизации L3 и коммутации L2.
В MPLS каждому пакету на границе сети присваивается короткие, фиксированной длины, метки. Ноды MPLS используют их, а не заголовки ip пакетов, для обработки данных.
Это приводит к тому, что WAN решение становится гибче и более масштабируемым. За развитие архитектуры MPLS отвечает рабочая группа с одноименным названием, входящая в секцию по маршрутизации консорциума IETF. В деятельности группы принимают активное участие представители крупнейших поставщиков сетевых решений и оборудования. Эта архитектура выросла из системы Tag Switching, предложенной Cisco Systems, однако некоторые идеи были заимствованы у конкурирующей технологии IP-коммутации, созданной компанией Ipsilon, и проекта ARIS корпорации IBM. В архитектуре MPLS собраны наиболее удачные элементы всех упомянутых разработок, и вскоре она должна превратиться в стандарт Internet благодаря усилиям IETF и компаний, заинтересованных в скорейшем продвижении данной технологии на рынок.
MPLS предоставляет масштабируемые VPNы, end-to-end QoS и другие ip сервисы, которые позволяют эффективнее использовать существующие сети с простой конфигурацией, управлением и более быстрой коррекцией ошибок.
Работа MPLS
- Multi-Protocol Label Switching (MPLS) is an Internet Engineering Task Force (IETF) standard architecture that combines the advantages of Layer 3 routing with the benefits of Layer 2 switching.
- A unique feature of MPLS is its capability to perform label stacking, in which multiple labels can be carried in a packet.
- The top label, which is the last one in, is always processed first.
- Label stacking enables multiple LSPs to be aggregated, thereby creating tunnels through multiple levels of an MPLS network.
MPLS это ориентированная на соединени (connection-oriented) технология, работа которой основывается на присвоение меток каждому пакету при его попадании в MPLS-сеть. Метка идентифицирует поток (flow) пакетов (например, голосовой трафик между двумя нодами), также называемым класс эквивалентности пересылки (Forwarding Equivalence Class, FEC). FEC – это форма представления группы пакетов с одинаковыми требованиями к их передаче, т.е. все пакеты такой группы обрабатываются одинаково на пути их следования к пункту назначения. FEC может быть определён различными параметрами, включая адрес отправителя и получателя или номера портов, протоколом IP, приоритетом IP или идентификатором L2 (circuit identifier). Таким образом FEC может определять требования потока к качеству обслуживания.
Ноды MLPS сети называются маршрутизатором коммутации по меткам (label switching router, LSR). Используют метки для определения next-hop для пакета. Им не требуется изучать для этого заголовок пакета.
После установки маршрута (path), пакеты, предназначенные для одного получателя с одинаковыми требованиями, перенаправляются, на основании меткок без принятия решения о маршрутизации на каждом хопе. Метки обычно соотвествуют префиксам L3 адреса назначения (destination) (Примером FEC могут служить все IP-пакеты с адресами пунктов назначения, соответствующими некоторому префиксу, например 212.18.6), что делает MPLS эквивалентом Destination-based routing (Пакет маршрутизируется на основе адреса назначения).
LSP - путь с коммутацией по меткам (Label Switched Path) - должен быть определён для каждого FEC до отправки пакетов. Значение метки уникально лишь для участка пути между соседними нодами сети MPLS - LSR. Метка передается в составе любого пакета, причем способ ее привязки к пакету зависит от используемой технологии канального уровня. Ноды определяют какую метку использовать для FEC, для этого используется один из двух протоколов: Протокол распределения меток (Label Distribution Protocol — LDP) или расширение RSVP (Resource Reservation Protocol — протокол резервирования сетевых ресурсов). Также для обмена маршрутной информацией в стеи MPLS используются interior протоколы OSPF или EIGRP.
Уникальная функция MPLS - это стек меток. Пакет, передаваемый по сети MPLS, как правило, содержит не одну, а несколько меток. Такой набор меток образует стек. Основное назначение стека меток – поддержание древовидности множества маршрутов LSP (аггрегация нескольких LSP), заканчивающихся в одном входном LSR, а, кроме того, в том, чтобы использовать метки при создании так называемых LSP- туннелей. Верхняя метка, она же последняя, всегда обрабатывается первой.
Метка в MPLS представляет собой 32-битное поле, размещённое между заголовком канального уровня пакета и его IP заголовком.
На рисунке справа показан поток из двух пакетов через MPLS-сеть (схематично показано). Каждая нода MPLS общается с соседями используя свои метки. Пакет А и В представляют различные потоки. Например, А может относится к сессии FP, в то время как D - к voice. Без MPLS эти пакеты имели бы одинаковый маршрут в сети.
Маршрутизатор V - входной LSR (ingress edge - граница входа) для обоих пакетов А и В, точка входа в сеть. V исследует каждый пакет и определяет для него FEC. Пакету А присваивается метка 17 и он отправляется маршрутизатору X, а пакету В присваивается метка 18 и он отправляется W. Каждый LSR получая пакет с меткой, удаляет метку, находит метку в своей таблице, вставляет соответствующую выходную метку и перенаправляет пакет следующему LSR. Когда пакеты приходят на маршрутизатор Z (egress edge - границу выхода, LSR или точку, где пакеты покидают MPLS сеть). Маршрутизатор Z удаляет метку и перенаправляет пакет в соответствии со своей таблицей маршрутизации.
Важно обратить внимание на тот факт, что пакеты, которые передаются между двумя одинаковыми конечными точками могут принадлежать к разным MPLS FEC'ам и, следовательно, идти разными маршрутами.
Предложения поставщиков услуг
Множество ISP предлагают услуги транспорта уровня L2 своим клиентами через клиентское оборудование (CE). ISP предлагают эти услуги поверх circuit-based инфраструктуры для построения VPN L2. Изначально VPN строили используя выделенные линии с инкапсуляцией HDLC или PPP. Затем point-to-point соединения с использованием виртуальных каналов FR или ATM. И уже клиенты строили свою собственную L3 сеть поверх этих сетей. Таким образом сети для L2 и L3 трафика были раздельными, что делало их сложными и дорогими в поддержке.
MPLS VPN было создано для предоставления унифицированной сети для сервисов VPN L3. Для клиентов, всё ещё нуждающихся в соединениях L2, ISP могли разворачивать Ethernet VLAN расширения через ATM или metropolitan area. Any Transport over MPLS (AToM) позволяет передавать поверх сети IP/MPLS трафик таких протоколов второго уровня как ATM, Frame Relay, Ethernet, PPP и HDLC через MPLS Backbone. в В AToM виртуальные каналы VC представляют каналы уровеня L2 и MPLS метки идентифицируют их.
Решения MLPS L2 и L3 уровней
На рис. показано различие между магистральной сетью MPLS VPN L2 и L3 уровней. Маршрутизаторы клиентов (R1 и R2) подключены через магистраль MPLS VPN.
L2 MPLS VPN - предост. L2 через магистраль, R1 и R2 находятся в одной подсети. Соединение как через свич. L3 MPLS VPN - предост. L3 через магистраль, R1 и R2 подключены к граничным маршрутизаторам провайдера. На каждой стороне отдельная подсеть. Соединение как через маршрутизатор.
L3 MPLS VPNs
В разделе описывается L3 MPLS VPN и как развернуть в нём EIGRP.
Обзор L3 MPLS VPN
Сеть разделена на часть, контролируемую клиентом( C-часть) и контролируемую провайдером (P-часть). Прилегающие части сети клиента называются сайтами и подключаются к P-сети через customer egde (CE) маршрутизаторы. CE маршрутизаторы подключены к provider edge (PE) маршрутизаторам, которые работают как пограничные устройства сети провайдера. Ядро устройств в сети провайдера (P-маршрутизаторы) предоставляют услугу транспорта через магистральную сеть провайдера и не переносят маршрутов клиента. На рисунке несколько клиентов подключены к провайдерской магистрали с использованием MPLS VPN.
Архитектура маршрутизатора PE в MPLS VPN похожа на архитектуру точки входа в сеть (point of presence, POP) в модели точка-точка dedicated маршрутизатора PE. Тем не менее в MPLS вся архитектура помещена в одну физическую железку. В MPLS VPN каждому клиенту присваивается независимая таблица маршрутизации - виртуальная таблица маршрутизации и перенаправления (VRF) находится в PE маршрутизаторе - что соответствует выделенному PE маршрутизатору в традиционной модели peer-to-peer. Маршрутизация в магистральной сети провайдера выполняется отдельно, используется глобальная ip таблица маршрутизации (global ip routing table). Этот процесс маршрутизации соответствует P-маршрутизаторам внутри традиционной модели peer-to-peer.
На рисунке показана MPLS VPN L3 магистраль. CE маршрутизаторы обращаются к PE маршрутизаторам также как как и другим клиентским маршрутизаторам. PE маршрутизаторы имеют отдельные таблицы маршрутизации для каждого клиента.
Архитектура MPLS VPN предоставляет архитектуру peer-to-peer VPN, комбинируя лучшие функции оверлейной сети VPN (включая поддержку перекрывающихся адресных пространств) с лучшими функциями peet-to-peer VPN сетей, включающих:
- Маршрутизаторы PE участвуют в маршрутизации клиента, предоставляя оптимальные маршруты между сайтами клиента.
- Маршрутизаторы PE содержат отдельные наборы маршрутов для каждого клиента, изолируя клиентов друг от друга.
- Overlay VPNs включают в себя такие технологии, как X.25, Frame Relay, ATM для второго уровня VPN Overlay, и Generic Routing Encapsulation (GRE) и IPsec для третьего уровня Overlay VPN. Используя overlay VPN (overlay – «наложение»), SP предоставляет услуги виртуального соединения "точка-точка" между сайтами клиентов
- Peer-to-peer VPNs: реализуются посредством комбинации списков доступа, протоколов маршрутизации и процессов, путем использования отдельных маршрутизаторов для каждой пользовательской VPN-сети или путем применения технологии MPLS VPN.
Полезность L3 MPLS VPN с точки зрения конечных потребителей
Для CE маршрутизаторов MPLS VPN магистраль выглядит как обычная корпоративная магистраль. На CE запущено стандартное ПО для маршрутизации и обмена маршрутами с PE маршрутизаторами, которые для них выглядят обычными маршрутизаторами. Тем не менее клиент и провайдер должны договориться о параметрах EIGRP.
Внутренняя топология MPLS магистрали для клиента прозрачна. Внутренние P-маршрутизаторы скрыты от глаз клиента,а CE маршрутизаторы не знаю о MPLS VPN.
Для L3 MPLS VPN следующие требования должны выполняться:
- CE маршрутизаторы не должны знать о MPLS VPN. На них должно работать обычное ПО.
- P-маршрутизаторы провайдера - маршрутизаторы ядра - не должны переносить маршруты клиента (VPN), делая решение MPLS VPN масштабируемым.
- PE маршрутизаторы должны поддерживать службы MPLS VPN вместе с традиционными IP службами.
EIGRP поверх L3 MPLS VPN
R1(config)# interface FastEthernet0/0 R1(config-if)# ip address 192.168.1.2 255.255.255.252 R1(config-if)# exit R1(config)# router eigrp 100 R1(config-router)# network 172.16.1.0 0.0.0.255 R1(config-router)# network 192.168.1.0 R1(config-router)#
R2(config)# interface FastEthernet0/0 R2(config-if)# ip address 192.168.2.2 255.255.255.252 R2(config-if)# exit R2(config)# router eigrp 100 R2(config-router)# network 172.17.2.0 0.0.0.255 R2(config-router)# network 192.168.2.0 R2(config-router)#
- Routers R1 and R2 are configured for EIGRP as if there were a corporate core network between them. The customer has to agree upon the EIGRP parameters (such as the AS number, authentication password, and so on) with the service provider to ensure connectivity; these parameters are often governed by the service provider.
- The PE routers receive routing updates from the CE routers and install these updates in the appropriate VRF table. This part of the configuration and operation is the SP's responsibility.
R1# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.1.1 Fe0/0 10 00:07:22 10 2280 0 5
R2# show ip eigrp neighbors
IP-EIGRP neighbors for process 100
H Address Interface Hold Uptime SRTT RTO Q Seq
(sec) (ms) Cnt Num
0 192.168.2.1 Fe0/0 10 00:17:02 10 1380 0 5
- Observe the resulting EIGRP neighbor tables on the R1 and R2 routers.
- Notice that Router R1 establishes an EIGRP neighbor relationship with the PE1 router, and Router R2 establishes an EIGRP neighbor relationship with the PE2 router.
- Routers R1 and R2 do not establish an EIGRP neighbor relationship with each other.
