三层MPLS VPN及其故障处理

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<br/>MPLS VPN分为二层MPLS VPN和三层MPLS VPN两种。二层MPLS VPN适合于能自行组建三层网络的大型企业；三层MPLS VPN适合于维护路由等复杂工作交由运营商负责的中小企业。本文简单先容三层MPLS VPN的组网及其故障处理。<br/><br/>1 三层MPLS VPN概况<br/><br/>三层MPLS VPN又称BGP MPLS VPN，是一种基于路由方式的MPLS VPN解决方案。IETF RFC 2547中对该技术做了规定。<br/><br/>三层MPLS VPN的网络结构，主要由PE（Provider Edge Device，运营商边缘设备）、P（Provide Device，运营商设备）和CE（Customer Edge Device，用户边缘设备）3种设备组成。<br/><br/>下面简要先容上述设备所实现的功能。<br/><br/>CE：通过连接到PE的数据链路为用户提供网络服务，CE与PE建立邻接关系，将本地的VPN路由广播给PE，并从PE学习远端VPN路由。<br/><br/>E：维护与之相连站点的VPN路由，为每个VPN建立一个VRF（Virtual Route Forwarding Table，虚拟路由转发表）。在从CE那里学习到本地路由信息后，PE使用IBGP与其它PE路由器交换VPN路由信息。同时，在VPN业务穿越骨干网时，入口/出口PE分别相当于入口/出口LSR（Lable Switch Router，标签交换路由器），需要为IP包进行封装/解封装。<br/><br/>：运营商网络中不直接连接CE的路由器，仅负责MPLS标签的交换，不需要维护VPN路由信息。<br/><br/>三层MPLS VPN通过多协议扩展BGP（MP-iBGP）承载携带标签的VPN IPv4路由信息。每个VRF通过配置响应策略来规定各VPN可以接收和向外发布站点的路由信息。每个PE根据BGP扩展发布的信息进行路由计算，生成并维护VPN路由表。<br/><br/>2 三层MPLS VPN故障的排除<br/><br/>三层MPLS VPN的故障主要可归纳为路由信息方面的故障和MPLS数据流方面的故障两种。下面以Cisco路由器为例，简单先容如何排除三层MPLS VPN故障。 2.1 路由信息方面故障的处理<br/><br/>大家可以采用逐步排除法来解决路由信息方面的故障，，即根据三层MPLS VPN路由的交换过程逐步排查，最后确定故障所在位置。大家把这种故障处理的流程大致分成7步。<br/><br/>以下是各个步骤具体所要实行的操作。<br/><br/>（1） 在PE-1上使用命令“show ip route vrf name”验证PE-1是否收到CE-1的路由信息。若收到了来自CE-1的路由信息，则转到步骤（2）；否则，采用传统的路由排障方法查找PE与CE之间的物理层或路由协议（PE与CE之间可运行各种路由协议，如RIP、OSPF、eBGP或静态路由协议）是否有问题。<br/><br/>（2） 在PE-1上使用命令“show ip bgp vpnv4 vrf name”验证该路由是否正确地发布到MP-BGP中并带有正确的扩展属性。若正确，则转到步骤（3）；否则，可确定路由的重发布等方面存在问题（可使用 “debug ip bgp”等命令排障）。<br/><br/>（3） 在PE-2上使用命令“show ip bgp vpnv4 all”验证其它VPNv4路由是否已通过MP-iBGP传送过来。若已经收到了其它VPNv4的路由信息，则转到步骤（4）；否则，应采用传统的BGP 路由排障方法查找PE-2与其它PE之间的连接是否有问题（可使用“show ip bgp neighbor”等命令）。<br/><br/>（4） 在PE-2上使用命令“show ip bgp vpnv4 vrf name”验证BGP的路由选择是否正确，即属于该VPN的路由信息是否都被正确地接收了，而不属于该VPN的路由信息是否被阻止了。若正确，则转到步骤（5）；否则，应采用传统的BGP路由排障方法来解决，必要时，可更改“local preference”和“weight”等BGP参数。<br/><br/>（5） 在PE-2上使用命令“show ip route vrf name”验证PE-2路由表中是否已存在正确的VPNv4路由信息。若正确，则转到步骤（6）；否则，说明PE-2上存在问题（可使用“show ip vrf detail”和传统的路由排障方法来解决）。<br/><br/>（6） 在CE-2上使用“show ip route，ping”等命令验证CE-2是否已接收到其它CE的路由信息。若正确，则转到步骤（7）；否则，应查看PE-2上的路由重发布是否设置正确、PE-2与CE-2之间的物理层或路由协议是否有问题。<br/><br/>（7） 从CE-2到CE-1，可采用相同的方法来排除路由交换方面的故障。<br/><br/>3.MPLS数据流方面故障的处理<br/><br/>对于MPLS数据流方面的故障，可从以下4个方面来定位：<br/><br/>（1） 入口PE路由器上CEF（Cisco Express For-warding，思科快速转发）端口是否打开；<br/><br/>（2） 入口PE路由器上的CEF条目是否正确；<br/><br/>（3） PE路由器之间是否有端到端的LSP（La-bel Switch Path，标签交换路径），这包括检查中间的P路由器；<br/><br/>（4） 出口PE路由器上的标签转发表的条目是否正确。