基于MPLS的VPN技术原理及其实现

一个节点，MPLS生成的树是通过一级一级地为下一跳分配标记，而且是通过与它们的对等层交换标记而生成的。交换是通过标记分配协议(LDP:Label DistribuTIon Protocol)的请求以及对应的消息完成的。

(2)显式路由

MPLS最主要的优点就是它可以利用流量设计"引导"数据包。MPLS允许网络的运行人员在源节点就确定一条显式路由的LSP（ER-LSP），以规定数据包将选择的路径。ER-LSP从源端到目的端建立一条直接的端到端的路径。MPLS将显式路由嵌入到限制路由的标记分配协议的信息中，从而建立这条路径。

2.2 基本MPLS的VPN实现

如图2所示，基于BGP扩展实现的MPLS三层VPN包含以下基本组件：

PE：Provider Edge Router,PE路由器使用静态路由、RIPv2、OSPF或EBGP与CE路由器交换路由信息。尽管PE路由器维护着VPN路由信息，但它只需为其直接相连的那些VPN维护VPN路由。每台PE路由器为其直接相连的每个站点维护一个VRP（Virtual RouTIng Forwarding Table），每个客户连接映射到某个VRF上。在从CE路由器上学习本地VPN路由信息。PE路由器使用IBGP与其它路由器交换VPN路由信息。PE路由器可以保护到路由反射器的IBGP会话，作为全网状IBGP会话的替代方案。使用MPLS在供应商骨干中转发VPN数据流量时，入口PE路由器作为入MPLS使用，出入PE路由器作为出中LSR使用。

    CE：客户边缘(CE)设备允许客户通过连接一台或多台供应商边缘（PE）路由器的一条数据链路接入服务供应商网络。CE设备是一台IP路由器，它与直接连接的PE路由器建立邻接关系。在建立邻接后，CE路由器把站点的本地VPN路由广播到PE路由器，并从PE路由器上学习远程VPN路由。

Prouter:Provider Router，供应商路由器是没有连接CE设备的供应商网络中的任何路由器。在PE路由器这间转发VPN数据流量时，供应商路由器作为MPLS连接LSR使用。由于是在采用两层标记堆栈的MPLS骨干中转发流量，因此供应商路由器只需维护到供应商PE路由器的路由，而不需维护每个客户站点专用的VPN路由信息。

RR:Route Reflector,BGP路由反射器

ASBR:Automated System Border Router，自治系统边界路由器，在实现跨自治系统的VPN时，与其它自治系统交换VPN路由。

MP-BGP：多协议扩展BGP，承载携带标签的IPv4/VPN路由，包括MP-IBGP、MP-EBGP。

PE-CE路由协议：在PE、CE之间传递用户网络路由，可以是静态路由，或RIP、OSPF、ISIS、BGP协议。

LDP：Label distribution Protocol，在PE之间建立尽力而为的LSP，经过P路由器，所有PE、P路由器均需要支持。RSVP-TE：在VPN需要QoS保障时，在PE之间建立具有QoS能力的ER-LSP。

VRF：Virtual Routing Fowarding Table，虚拟路由转发表，它包含同一个Site相关的路由表、转发表、接口（子接口）、路由实例和路由策略等。在PE设备上，属于同一VPN的物理端口或逻辑端口对应一个VRF，可通过命令行或网管工具进行配置，主要参数包括RD(Route Distinguish)、Import Route-Targets、Export Route-Targets、接口（子接口）等。

VPN用户站点：Site是VPN中的一个孤立的IP网络，一般来说，它不通过骨干网公司总部、分支机构都是Site的具体例子。CE路由器通常为VPN Site中的一个路由器或交换设备，Site通过一个单独的物理端口或逻辑端口（通常是VLAN端口）连接到PE设备。

用户接入MPLS VPN后，每个Site提供一个或多个CE与骨干网的PE连接，并在PE上为该Site配置VRF，将连结PE-CE的物理接口、逻辑接口、甚至L2TP/IPSec隧道绑定到VRF上，但不可以是多跳的三层连接。

BGP扩展实现的MPLS VPN扩展的BGP NLRI的IPv4地址，在其前增加了一个8字节的RD（Route Distinguisher），用于标记VPN的成员(Site)。每个VRF可配置某些策略，规定VPN可以接收哪些Site的路由信息，可以向外发布哪些Site的路由信息。PE根据BGP扩展发布的信息进行路由计算，生成相关VPN的路由表。

通常，PE-CE之间通过静态路由交换路由信息，也可通过RIP、OSPF、BGP、IS-IS等协议，静态路由方式可以减少因CE设备管理不善等原因造成的对骨干网BGP路由的震荡，从而提供骨干网的稳定性。

MPLS BGP三层VPN适用于固定的Internet/Extranet用户，每个Site可代表Internet/Extranet的总部或分支机构。MPLS三层VPN的CE与PE设备之间只需要一条物理或逻辑链路，但PE设备必须保存多个路由表。如果在CPE或PE之间运行动态路由协议，则PE还必须支持多实例，对PE性能要求较高。PE与PE之间需要运行BGP协议，可扩展性较差，目前可通过一个或多个路由