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Conectando VPNs de camada 3 a VPNs de camada 2

Interconexão de VPNs de camada 2 com visão geral das VPNs de Camada 3

À medida que os serviços de Camada 2 baseados em MPLS crescem em demanda, surgem novos desafios para que os provedores de serviços possam interoperar com serviços de Camada 2 e Camada 3 e oferecer aos seus clientes serviços de valor agregado. O Junos OS tem vários recursos para atender às necessidades dos provedores de serviços. Um desses recursos é o uso de uma interface lógica de túnel. Essa funcionalidade do Junos OS faz uso de um PIC de túnel para loop de pacotes para fora e para trás do Mecanismo de encaminhamento de pacotes para ligar a rede de Camada 2 com a rede de Camada 3. A solução é limitada pelas restrições lógicas de largura de banda de túnel impostas pelo PIC do túnel.

Interconexão de VPNs de camada 2 com aplicativos de VPNs de camada 3

A interconexão de uma VPN de Camada 2 com uma VPN de Camada 3 oferece os seguintes benefícios:

  • Uma única linha de acesso para fornecer vários serviços — as VPNs tradicionais em circuitos de Camada 2 exigem o provisionamento e a manutenção de redes separadas para IP e serviços VPN. Por outro lado, as VPNs de Camada 2 permitem o compartilhamento da infraestrutura de rede principal de um provedor entre os serviços VPN de IP e Camada 2, reduzindo assim o custo de fornecimento desses serviços.

  • Flexibilidade — Muitos tipos diferentes de redes podem ser acomodadas pelo provedor de serviços. Se todos os sites em uma VPN forem propriedade da mesma empresa, esta é uma intranet. Se vários sites são propriedade de diferentes empresas, a VPN é uma extranet. Um site pode ser localizado em mais de uma VPN.

  • Ampla gama de políticas possíveis — você pode dar a cada site em uma VPN uma rota diferente para todos os outros sites, ou pode forçar o tráfego entre determinados pares de sites roteado por um terceiro site e assim passar determinado tráfego por um firewall.

  • Rede escalável — Esse design aumenta a escalabilidade porque elimina a necessidade de roteadores de borda de provedor (PE) para manter todas as rotas VPN do provedor de serviços. Cada roteador PE mantém uma tabela VRF para cada um de seus locais conectados diretamente. Cada conexão do cliente (como um PVC de retransmissão de quadros, um PVC atm ou uma VLAN) é mapeada em uma tabela VRF específica. Assim, é uma porta no roteador PE e não um local que está associado a uma tabela VRF. Várias portas em um roteador PE podem ser associadas a uma única tabela VRF. É a capacidade dos roteadores PE de manter várias tabelas de encaminhamento que oferecem suporte à segregação por VPN das informações de roteamento.

  • Uso de refletores de rota — os roteadores de borda do provedor podem manter as sessões do IBGP para rotear refletores como uma alternativa a uma malha completa de sessões do IBGP. A implantação de vários refletores de rota aumenta a escalabilidade do modelo RFC 2547bis porque elimina a necessidade de qualquer componente de rede único para manter todas as rotas de VPN.

  • Várias VPNs são mantidas separadas e distintas umas das outras — os roteadores de borda do cliente não fazem peer entre si. Dois sites têm conectividade IP apenas no backbone comum, e somente se houver uma VPN que contenha ambos os sites. Esse recurso mantém as VPNs separadas e distintas umas das outras, mesmo que duas VPNs tenham um espaço de endereço sobreposto.

  • Simples para os clientes usarem — os clientes podem obter serviços de backbone IP de um provedor de serviços e não precisam manter seus próprios backbones.

Exemplo: interconexão de uma VPN de Camada 2 com uma VPN de Camada 3

Este exemplo fornece um procedimento passo a passo e comandos para interconectar e verificar uma VPN de Camada 2 com uma VPN de Camada 3. Ela contém as seguintes seções:

Requisitos

Este exemplo usa os seguintes componentes de hardware e software:

  • Versão 9.3 ou posterior do Junos OS

  • Cinco roteadores da Série MX

  • Três roteadores da Série M

  • Dois roteadores da Série T

Visão geral e topologia

Uma VPN de Camada 2 é um tipo de VPN (Virtual Private Network, rede privada virtual) que usa rótulos MPLS para transportar dados. A comunicação ocorre entre os roteadores de borda (PE) do provedor.

As VPNs de camada 2 usam o BGP como protocolo de sinalização e, consequentemente, têm um design mais simples e exigem menos sobrecarga de provisionamento do que as VPNs tradicionais em circuitos de Camada 2. A sinalização BGP também permite a autodiscovamento de pares de VPN de Camada 2. As VPNs de camada 2 podem ter uma topologia full-mesh ou hub-and-spoke. O mecanismo de tunelamento na rede central é, normalmente, MPLS. No entanto, as VPNs de Camada 2 também podem usar outros protocolos de tunelamento, como o GRE.

As VPNs de camada 3 são baseadas em RFC 2547bis, VPNs IP BGP/MPLS. O RFC 2547bis define um mecanismo pelo qual os provedores de serviços podem usar seus backbones IP para fornecer serviços VPN aos seus clientes. Uma VPN de Camada 3 é um conjunto de sites que compartilham informações comuns de roteamento e cuja conectividade é controlada por uma coleção de políticas. Os sites que compõem uma VPN de Camada 3 estão conectados pelo backbone de Internet público existente de um provedor. As VPNs RFC 2547bis também são conhecidas como VPNs BGP/MPLS porque o BGP é usado para distribuir informações de roteamento VPN no backbone do provedor, e o MPLS é usado para encaminhar o tráfego de VPN pelo backbone para sites vpn remotos.

As redes de clientes, por serem privadas, podem usar endereços públicos ou endereços privados, conforme definido na RFC 1918, alocação de endereços para Internets privadas. Quando as redes de clientes que usam endereços privados se conectam à infraestrutura pública da Internet, os endereços privados podem se sobrepor aos mesmos endereços privados usados por outros usuários da rede. As VPNs MPLS/BGP resolvem esse problema adicionando um diferencial de rota. Um diferencial de rota é um prefixo identificador de VPN que é adicionado a cada endereço de um determinado site de VPN, criando assim um endereço exclusivo tanto dentro da VPN quanto dentro da Internet.

Além disso, cada VPN tem sua própria tabela de roteamento específica para VPN que contém as informações de roteamento apenas para essa VPN. Para separar as rotas de uma VPN das rotas na Internet pública ou as de outras VPNs, o roteador PE cria uma tabela de roteamento separada para cada VPN chamada tabela de roteamento e encaminhamento VPN (VRF). O roteador PE cria uma tabela VRF para cada VPN que tem uma conexão com um roteador de borda do cliente (CE). Qualquer cliente ou site que pertence à VPN pode acessar apenas as rotas nas tabelas VRF para essa VPN. Cada tabela VRF tem um ou mais atributos de comunidade estendidos associados a ela que identificam a rota como pertencente a uma coleção específica de roteadores. Um deles, o atributo alvo da rota , identifica uma coleção de sites (tabelas VRF) para as quais um roteador PE distribui rotas. O roteador PE usa o alvo de rota para restringir a importação de rotas remotas em suas tabelas VRF.

Quando um roteador PE de entrada recebe rotas anunciadas de um roteador CE diretamente conectado, ele verifica a rota recebida em relação à política de exportação VRF para essa VPN.

  • Caso corresponda, a rota é convertida em formato VPN-IPv4 — ou seja, o diferencial de rota é adicionado à rota. Em seguida, o roteador PE anuncia a rota no formato VPN-IPv4 para os roteadores PE remotos. Ele também anexa um alvo de rota a cada rota aprendida com os sites conectados diretamente. A meta de rota anexada à rota é baseada no valor da política de metas de exportação configurada da tabela VRF. As rotas são então distribuídas usando sessões de IBGP, que são configuradas na rede principal do provedor.

  • Se a rota do roteador CE não corresponder, ela não será exportada para outros roteadores PE, mas ainda pode ser usada localmente para roteamento, por exemplo, se dois roteadores CE na mesma VPN estiverem diretamente conectados ao mesmo roteador PE.

Quando um roteador PE de saída recebe uma rota, ele verifica-o contra a política de importação na sessão do IBGP entre os roteadores PE. Se for aceito, o roteador coloca a rota em sua tabela bgp.l3vpn.0. Ao mesmo tempo, o roteador verifica a rota contra a política de importação de VRF para a VPN. Se for compatível, o diferencial de rota é removido da rota e a rota é colocada na tabela VRF (a routing-instance-nametabela .inet.0) no formato IPv4.

Topologia

A Figura 1 mostra a topologia física de uma interconexão VPN de Camada 2 para Camada 3.

Figura 1: Topologia física de uma VPN de camada 2 terminando em uma VPN Physical Topology of a Layer 2 VPN Terminating into a Layer 3 VPN de camada 3

A topologia lógica de uma interconexão VPN-to-Layer 3 de VPN de Camada 2 é mostrada na Figura 2.

Figura 2: Topologia lógica de uma VPN de camada 2 terminando em uma VPN Logical Topology of a Layer 2 VPN Terminating into a Layer 3 VPN de camada 3

As definições a seguir descrevem o significado das abreviações do dispositivo usadas na Figura 1 e na Figura 2.

  • Dispositivo de borda do cliente (CE) — um dispositivo nas instalações do cliente que fornece acesso à VPN do provedor de serviços por meio de um link de dados para um ou mais roteadores de borda de provedor (PE).

    Normalmente, o dispositivo CE é um roteador IP que estabelece uma adjacência com seus roteadores PE conectados diretamente. Após a adjacência ser estabelecida, o roteador CE anuncia as rotas de VPN locais do site para o roteador PE e aprende rotas de VPN remotas do roteador PE.

  • Dispositivo de borda de provedor (PE) — um dispositivo ou conjunto de dispositivos na borda da rede do provedor que apresenta a visão do provedor sobre o site do cliente.

    Os roteadores PE trocam informações de roteamento com roteadores CE. Os roteadores PE estão cientes das VPNs que se conectam por elas, e os roteadores PE mantêm o estado de VPN. Um roteador PE só é necessário para manter as rotas de VPN para aquelas VPNs às quais ele está diretamente conectado. Depois de aprender rotas de VPN locais a partir de roteadores CE, um roteador PE troca informações de roteamento VPN com outros roteadores PE usando o IBGP. Por fim, ao usar o MPLS para encaminhar o tráfego de dados de VPN pelo backbone do provedor, o roteador PE de entrada funciona como o roteador de comutação de rótulo (LSR) de entrada e o roteador PE de saída funciona como o LSR de saída.

  • Dispositivo de provedor (P) — um dispositivo que opera dentro da rede principal do provedor e não faz interface direta com nenhum CE.

    Embora o dispositivo P seja uma parte fundamental da implementação de VPNs para os clientes do provedor de serviços e possa fornecer roteamento para muitos túneis operados por provedores que pertencem a diferentes VPNs, ele não está ciente de VPN e não mantém o estado vpn. Sua função principal é permitir que o provedor de serviços dimensione suas ofertas de VPN, por exemplo, atuando como um ponto de agregação para vários roteadores PE.

    Os roteadores P funcionam como LSRs de trânsito MPLS ao encaminhar o tráfego de dados VPN entre roteadores PE. Os roteadores P são necessários apenas para manter as rotas para os roteadores PE do provedor; eles não são obrigados a manter informações específicas de roteamento de VPN para cada site do cliente.

Configuração

Para interconectar uma VPN de Camada 2 com uma VPN de Camada 3, execute essas tarefas:

Configuração dos protocolos e interfaces base

Procedimento passo a passo
  1. Em cada roteador PE e P, configure o OSPF com extensões de engenharia de tráfego em todas as interfaces. Desativar o OSPF na interface fxp0.0.

  2. Em todos os roteadores de núcleo, habilite o MPLS em todas as interfaces. Desativar o MPLS na interface do tipo fxp0.0.

  3. Em todos os roteadores de núcleo, crie um grupo de peer BGP interno e especifique o endereço refletor de rota (192.0.2.7) como o vizinho. Também permita que o BGP carregue mensagens de informações de alcance da camada de rede (NLRI) de Camada 2 para esse grupo de pares, incluindo a signaling declaração no [edit protocols bgp group group-name family l2vpn] nível hierárquica.

  4. No Roteador PE3, crie um grupo de peer BGP interno e especifique o endereço IP do refletor de rota (192.0.2.7) como o vizinho. Permita que o BGP carregue mensagens VPLS NLRI de Camada 2 para este grupo de pares e habilite o processamento de endereços VPN-IPv4, incluindo a unicast declaração no nível hierárquicos [edit protocols bgp group group-name family inet-vpn] .

  5. Para o domínio VPN de Camada 3 no Roteador PE3 e roteador PE5, habilite o RSVP em todas as interfaces. Desabilitar o RSVP na interface do cvp0.0.

  6. No Roteador PE3 e roteador PE5, crie caminhos comuados por rótulos (LSPs) para o refletor de rota e os outros roteadores PE. O exemplo a seguir mostra a configuração no Roteador PE5.

  7. Nos roteadores PE1, PE2, PE3 e PE5, configure as interfaces de núcleo com um endereço IPv4 e habilite a família de endereços MPLS. O exemplo a seguir mostra a configuração da interface xe-0/1/0 no Roteador PE2.

  8. No Roteador PE2 e no Roteador PE3, configure o LDP para o protocolo de sinalização MPLS VPN de Camada 2 para todas as interfaces. Desabilitar LDP na interface do tipo fxp0.0. (O RSVP também pode ser usado.)

  9. No refletor de rota, crie um grupo de peer BGP interno e especifique os endereços IP dos roteadores PE como os vizinhos.

  10. No refletor de rota, configure os LSPs MPLS em direção aos roteadores PE3 e PE5 para resolver os próximos saltos BGP da tabela de roteamento inet.3.

Configuração das interfaces vpn

Procedimento passo a passo

O Roteador PE2 é uma ponta da VPN de Camada 2. O Roteador PE3 está realizando a costura vpn de Camada 2 entre a VPN de Camada 2 e a VPN de Camada 3. O roteador PE3 usa a interface lógica de túnel (interface lt) configurada com diferentes unidades de interface lógica aplicadas em duas instâncias VPN de Camada 2 diferentes. O pacote é em loop por meio da interface lt configurada no Roteador PE3. A configuração do Roteador PE5 contém a interface PE-CE.

  1. No Roteador PE2, configure o encapsulamento da interface ge-1/0/2. Inclua a declaração de encapsulamento e especifique a opção ethernet-ccc (vlan-ccc encapsulamento também é suportado) no nível de [edit interfaces ge-1/0/2] hierarquia. O encapsulamento deve ser o mesmo em todo um domínio VPN de Camada 2 (Roteadores PE2 e PE3). Além disso, configure o lo0 da interface.

  2. No Roteador PE2, configure a instância de roteamento no nível deedit routing-instances] hierarquia. Além disso, configure o protocolo VPN de Camada 2 no nível [edit routing-instances routing-instances-name protocols] hierarquia. Configure a ID do site remoto como 3. O Site ID 3 representa o Roteador PE3 (Hub-PE). A VPN de Camada 2 está usando o LDP como protocolo de sinalização. Esteja ciente de que, no exemplo a seguir, tanto a instância de roteamento quanto o protocolo são nomeados l2vpn.

  3. No Roteador PE5, configure a interface Gigabit Ethernet para o link ge-2/0/0 PE-CE e configure a lo0 interface.

  4. No Roteador PE5, configure a instância de roteamento VPN de Camada 3 (L3VPN) no nível de [edit routing-instances] hierarquia. Configure também o BGP no nível de [edit routing-instances L3VPN protocols] hierarquia.

  5. Em um roteador da Série MX, como o Roteador PE3, você deve criar a interface de serviços de túnel a ser usada para serviços de túnel. Para criar a interface de serviço de túnel, inclua a bandwidth declaração e especifique a quantidade de largura de banda a reservar para serviços de túnel em gigabits por segundo no nível de [edit chassis fpc slot-number pic slot-number tunnel-services] hierarquia.

  6. No Roteador PE3, configure a interface Gigabit Ethernet.

    Inclua a address declaração no nível de [edit interfaces ge-1/0/1.0 family inet] hierarquia e especifique 198.51.100.9/24 como endereço IP.

  7. No Roteador PE3, configure a interface lógica do lt-1/1/10.0 túnel no nível de [edit interfaces lt-1/1/10 unit 0] hierarquia. O Roteador PE3 é o roteador que está costurando a VPN de Camada 2 à VPN de Camada 3 usando a interface lógica do túnel. A configuração das interfaces de unidade de peer é o que faz a interconexão.

    Para configurar a interface, inclua a encapsulation declaração e especifique a opção ethernet-ccc . Inclua a peer-unit declaração e especifique a unidade 1 de interface lógica como a interface de túnel de peer. Inclua a family declaração e especifique a opção ccc .

  8. No Roteador PE3, configure a interface lógica do lt-1/1/10.1 túnel no nível de [edit interfaces lt-1/1/10 unit 1] hierarquia.

    Para configurar a interface, inclua a encapsulation declaração e especifique a opção ethernet . Inclua a peer-unit declaração e especifique a unidade 0 de interface lógica como a interface de túnel de peer. Inclua a family declaração e especifique a opção inet . Inclua a address declaração no nível de [edit interfaces lt-1/1/10 unit 0] hierarquia e especifique 198.51.100.7/24 como o endereço IPv4.

  9. No Roteador PE3, adicione a lt unidade de interface 1 à instância de roteamento no nível de [edit routing-instances L3VPN] hierarquia. Configure o tipo de instância como vrf com lt a unidade de peer 1 como uma interface PE-CE para encerrar a VPN de Camada 2 no Roteador PE2 na VPN de Camada 3 no Roteador PE3.

  10. No Roteador PE3, adicione a lt unidade de interface 0 à instância de roteamento no nível de [edit routing-instances protocols l2vpn] hierarquia. Configure também o mesmo alvo vrf para as instâncias de roteamento VPN de Camada 2 e Camada 3, para que as rotas possam ser vazados entre as instâncias. A configuração de exemplo na etapa anterior mostra o alvo vrf para a L3VPN instância de roteamento. O exemplo a seguir mostra o alvo vrf para a l2vpn instância de roteamento.

  11. No Roteador PE3, configure a policy-statement declaração para exportar as rotas aprendidas com a unidade de interface conectada lt diretamente 1 para todos os roteadores CE para conectividade, se necessário.

Resultados

A saída a seguir mostra a configuração completa do Roteador PE2:

Roteador PE2

A saída a seguir mostra a configuração final do Roteador PE5:

Roteador PE5

A saída a seguir mostra a configuração final do Roteador PE3:

Roteador PE3

Verificação

Verifique a interconexão VPN-to-Layer 3 de VPN de Camada 2:

Verificação da interface VPN PE2 do roteador

Propósito

Verifique se a VPN de Camada 2 está ativa e funcionando na interface PE2 do roteador e que todas as rotas estão lá.

Ação
  1. Use o show l2vpn connections comando para verificar se a ID do site de conexão é 3 para o Roteador PE3 e que o status é Up.

  2. Use o show route table comando para verificar se a rota VPN de Camada 2 está presente e que há um próximo salto da 10.10.5.2 xe-0/2/0.0 interface. A saída a seguir verifica se as rotas de VPN de Camada 2 estão presentes na tabela l2vpn.l2vpn.0. Saída semelhante deve ser exibida para o Roteador PE3.

  3. Verifique se o Roteador PE2 tem um rótulo MPLS VPN de Camada 2 apontando para o rótulo LDP para o Roteador PE3 em ambas as direções (PUSH e POP).

Significado

A l2vpn instância de roteamento está ativa na interface ge-1/0/2 e a rota VPN de Camada 2 é mostrada na tabela l2vpn.l2vpn.0. A tabela mpls.0 mostra as rotas VPN de Camada 2 usadas para encaminhar o tráfego usando um rótulo LDP.

Verificação da interface VPN PE3 do roteador

Propósito

Verifique se a conexão VPN de Camada 2 do Roteador PE2 e do Roteador PE3 está Up funcionando.

Ação
  1. Verifique se a sessão bgp com o refletor de rota para a família l2vpn-signaling e a família inet-vpn está estabelecida.

  2. A saída a seguir verifica a rota VPN de Camada 2 e o rótulo associado a ela.

  3. A saída a seguir mostra a rota L2VPN MPLS.0 na tabela de rotas mpls.0.

  4. Use o show route table mpls.0 comando com a opção detail de ver os atributos BGP da rota, como operações de tipo de próximo salto e rótulo.

Verificando a conectividade de ponta a ponta do roteador CE2 ao roteador CE5 e do roteador CE3

Propósito

Verifique a conectividade entre os roteadores CE2, CE3 e CE5.

Ação
  1. Ping o endereço IP CE3 do roteador do Roteador CE2.

  2. Ping o endereço IP CE5 do roteador a partir do Roteador CE2.