问题描述

若想实现同一个 VPN 的不同站点之间的通信，首先需要完成不同站点之间的路由交互。在基本 MPLS VPN 组网中，VPN 路由信息的发布涉及 CE 和 PE，而 P 只维护骨干网的路由，不需要了解任何 VPN 路由信息；

解决方案

路由（指 Site-A 内的路由信息）的发布过程包括三部分：
1）Local-CE 到 Local-PE，即 CE1 ⇒ PE1；
2）Local-PE 到 Remote-PE，即 PE1 ⇒ PE2；
3）Remote-PE 到 Remote-CE，即 PE2 ⇒ CE3；

CE ⇒ PE（CE1 => PE1）

如图，User-X 和 User-Y 属于不同的 VPN，分别拥有两个站点，现需要实现站点间的路由信息交互：
1）在 CE 与 PE 间，可以使用静态路由、OSPF、IS-IS、BGP 交换路由信息；
2）无论使用哪种路由协议，CE 和 PE 间交换的都是标准的 IPv4 路由（我们这里学习的是 IPv4 相关场景）；

PE ⇒ PE（PE1 => PE2）

问题：用户的地址空间出现重叠

但是，VPN 是种私有网络，不同的 VPN 独立管理自己的地址范围，也称为地址空间（address space）。不同 VPN 的地址空间可能会在一定范围内重合，例图中 User-X 和 User-Y 都使用 192.168.1.0/24 网段地址，即地址空间的重叠（address spaces overlapping）；

以下两种情况允许 VPN 使用重叠的地址空间：两个 VPN 没有共同的站点，即相互独立；两个 VPN 有共同的站点，但此共同站点中的设备不与两个 VPN 中使用重叠地址空间的设备互访；

所以，当 PE 接收到 CE 传递来的路由后，需要独立保存不同 VPN 的路由，且需要解决不同的客户使用重叠地址空间的问题；

首先：本端需要区分用户的路由（VRF）

既然地址空间重叠，我们需要先确定收到的多个相同路由分别是来自哪个用户，以将路由传递到正确的对端；

解决方案是 VRF，其是 MPLS VPN 架构中的关键技术，设备接口分属不同的 VRF 实例，每个 VRF 使用独立的路由转发表项，实现 VPN 间的逻辑隔离；

然后：远端需要区分用户的路由（VPNv4, RD）

Local-PE 收到不同 VPN 的 CE 发来的 IPv4-Route 条目，Local-PE 能根据 VRF 配置去区分这些 IPv4-Route 条目。但是 VRF 只是个设备本地的概念，PE 无法将 VRF 信息传递到 Remote-PE 设备，所以 Rmote-PE 无法确定相同的路由分别属于哪些 Remote-CE 设备；

解决方案是 RD（Route Distinguisher，路由标识符）：PE 从 CE 接收到 IPv4-Route 后，在 IPv4-Route 前加上 RD，转换为全局唯一的 VPN-IPv4 路由。简单说，就是针对不同 IPv4-Route 增加不同的前缀信息，这样相同的路由通过不同的 RD 得以区分；

VPN-IPv4，又被称为 VPNv4 地址：VPNv4 地址共有 12Byte：8-BYTE 的 RD；4-BYTE 的 IPv4 地址前缀；

RD，8Byte，用于区分使用相同地址空间的 IPv4 前缀；

当配置 RD 信息时：
1）只需要指定 RD 的 Administrator Subfield 和 Assigned Number Subfield 字段；
2）补充说明：Type Field 固定 2Byte，而后面的两个字段，总计 6Byte 即可，至于谁占多长并无严格限制；

RD 的配置格式有四种，常用的两种如下：
1）<16bits-AS-Number>:<32bits-User-Defined-Number>（例如 100:1、200:4 等等）；
2）<32bits-IPv4-Address>:<16bits-User-Defined-Number>（例如：172.1.1.1:1、192.168.12.45:9 等等）；

RD 的结构使得每个运营商可以独立地分配 RD，但为了在某些应用场景下保证路由正常，必须保证 RD 全局唯一；

然后：本端与远端之间路由传递（MP-BGP）

现在路由已经变成 VPNv4-Route，而非传统的 IPv4-Route，如何在 PE 间传递 VPNv4 路由呢？

传统的 BGP-4 不支持 VPNv4-Route 的传递；（该问题致使 MP-BGP 协议被引入到 MPLS VPN 技术中）
而 IGP 协议，对于 P 设备来说，需要承载大量的路由条目，所以没有考虑使用 IGP 协议；（该问题致使 MPLS VPN 出现双标签中）

解决方案是 MP-BGP，为了正确处理 VPN 路由，MPLS VPN 使用 RFC2858（Multiprotocol Extensions for BGP-4）中规定的 MP-BGP 协议；
其负责在 PE 与 PE 间传递站点内的路由信息。在 PE 间，建立 BGP 邻居关系，并通过 BGP 进行路由传递；

为什么采用 BGP 呢？（1）其使用 TCP 作为其传输层协议，提高协议的可靠性。（2）且可以跨路由器的两个 PE 设备之间直接交换路由，无需在 P 中传递路由。（2）BGP 拓展性强，为 PE 间传播 VPN 路由提供便利。（4）PE 间需要传送的路由条目可能较大，BGP 只发送更新的路由，提高传递路由数量的同时不占用过多链路带宽；

然后：远端需要区分用户的路由（RT）

Local-PE 需要区分相同的用户路由，那么 Remote-PE 也需要区分用户路由，以将路由导入到正确的 VRF-INST 中。即：MP-BGP 将 VPNv4 传递到 Remote-PE 后，Remote-PE 需要将 VPNv4-Route 导入正确的 VRF 实例；

解决方案是 MPLS VPN 使用 32bit 的 BGP 扩展团体属性－Route Target（也称为 VPN Target）来控制 VPNv4-Route 的发布与接收。在发布 VPNv4-Route 信息前，Local-PE，附上 RT 属性，对端 RT 在接到到 VPNv4-Route 后，根据 RT 将路由导入对应的 VRF 实例；

Q：我们认为直接使用 RD 值便能解决 Remote-PE 将路由对应到 VRF-INST，那为什么要引入 RT 值？
A：确实 RD 能够完成 VPNv4 与 VRF 的绑定关系，但是 RT 除了区分路由，还需控制路由接收（PE 具有控制权）。通过 RT 参数，才能实现两个 MPLS VPN 之间的复杂组网（例如，在 MPLS VPN 的组网形态中，Extranet，需要 RT 实现，否则单靠 RD 那所有的路由都会被通告给其他 CE）；

在 PE 上，每个 VRF 都会与一个或多个 RT 属性绑定，有两类 RT 属性：
1）Export Target（ERT）：Local-PE 从直连站点学到 IPv4-Route 后，转为 VPNv4-Route，为其添加 ERT 属性，并作为 BGP 的扩展团体属性随路由发布；
2）Import Target（IRT）：Remote-PE 收到 Local-PE 发布的 VPNv4-Route 时，检查其 ERT 属性。PE 遍历所有 VRT-INST，当 RT 与某个 VRF-INST 的 IRT 匹配时，PE 就把路由加入到该 VRF-INST 的路由表；

Q：如果 VPNv4-Route 与 Remote-PE RT 不匹配，是否会接收路由？
A：当查找路由 VRF-INST 后，如果为找到与 VPNv4-Route 匹配的 RT 值，则路由是不会被接收的（因为接收没有意义）。但是可以修改 RT 的过滤策略（[Huawei]policy vpn-target），以选择接收所有路由（此时，即便 RT 不匹配也会被 MP-BGP 接收，但不会传递到 VRF 中）。VPNv4 的 BGP RR 会使用该技术，需要接收所有路由，才能进行反射，否则不接收则无路由则无法反射（RR 未运行也不能运行 VRF-INST，所以也没有 RT 参数，需要这种方法来接收路由）；

与 RD 相同，RT 由 Type、Administrator、Assigned Number 三个字段构成，长度也是 8 字节；
当配置 RT 信息时，只需要指定其 Administrator、Assigned Number 字段。VPN-Target 的配置格式与 RD 格式一致；

Remote-PE 根据 VPNv4-Route 所携带的 RT 将路由导入正确的 VRF 后，VPNv4-VRF 的 RD 也被剥除，变成最开始的 IPv4-Route 通告给相应的 Remote-CE 设备。此时 Site-B 和 Site-D 的 CE 就能学习到去往各自远端站点的路由。同理，通过一系列的操作，可以实现同一用户（同一 VPN）不同站点之间的路由互通；

至此，路由传递已经由 MP-BGP 完成，接下来便开始数据转发：2.Data Forwarding (Right to Left)

PE ⇒ CE（PE2 => CE3）

对于 Remote-PE 到 Remote-CE 的路由信息交换，与 Local-CE 到 Local-PE 的原理完全相同；

路由交互全过程（总结）