Help us improve your experience.

Let us know what you think.

Do you have time for a two-minute survey?

 
AUF DIESER SEITE
 

VPLS der nächsten Generation für Multicast mit Multihoming – Übersicht

VPLS emuliert die Broadcast-Domäne eines LAN über eine MPLS-Netzwerk-Cloud. Herkömmliche MPLS-Implementierungen von VPLS erfordern, dass alle teilnehmenden Eingangs-PE-Router separate Kopien jedes Broadcast- oder Multicast-Pakets erstellen, um sie an alle anderen PE-Router zu senden, die Teil des VPLS-Standorts für dasselbe erweiterte LAN sind. In einem großen virtuellen privaten Netzwerk (VPN) kann der Replikationsaufwand für jeden Eingangs-Router und die angeschlossenen Core-Verbindungen erheblich sein.

Junos OS bietet die folgenden VPLS-Erweiterungen, die Redundanz für VPLS zwischen PE- und CE-Routern bieten:

  • Redundanz mit BGP für mehrfach vernetzte Verbindungen zwischen PE- und CE-Geräten— Juniper Networks integriert die lokale Präferenz- und Pfadauswahlfunktion von BGP mit VPLS, damit ein CE-Ethernet-Switch über einen Backup-Pfad im Netzwerk verfügt.

  • Redundanz über das Spanning Tree Protocol (STP) für mehrfach vernetzte Verbindungen zwischen PE- und CE-Geräten— Im CE-Netzwerk können verschiedene Versionen von STP verwendet werden, um Schleifen in einer Multihoming-Umgebung zu vermeiden. Der Anbieter hat keine Kontrolle über diese Netzwerkkonfiguration des Kunden. Der Anbieter kann auch eine BGP-basierte Schleifenvermeidung als zusätzliche Maßnahme zur Vermeidung von Schleifen implementieren.

Die folgenden standardisierten VPLS-Implementierungen werden von der Internet Engineering Task Force (IETF) unterstützt:

  • RFC 4761, Virtual Private LAN Service (VPLS) mit BGP für automatische Erkennung und Signalisierung

  • RFC 4762, Virtual Private LAN Service (VPLS) mit LDP-Signalisierung

Weitere Informationen zur grundlegenden Konfiguration von VPLS der nächsten Generation finden Sie in der Technologieübersicht VPLS der nächsten Generation mit Punkt-zu-Mehrpunkt-LSPs für Unicast- und Multicast-Weiterleitung.

Einen detaillierten Technologieüberblick über VPLS finden Sie unter LDP-BGP VPLS Interworking an folgender Stelle: https://www.juniper.net/us/en/local/pdf/whitepapers/2000282-en.pdf .

Redundancy Using BGP for Multihomed Links between PE and CE Routers

Juniper Networks implementiert eine BGP-basierte Multihoming-Lösung zur Bereitstellung von Redundanz für VPLS zwischen PE- und CE-Routern.

In dieser Implementierung:

  • VPLS-fähige PE-Router (auch als VPLS PE-Router bezeichnet) wählen gemeinsam einen der VPLS PE-Router, zu dem ein Standort mehrfach vernetzt ist, als designierten Weiterleitungsempfänger für den Datenverkehr zwischen diesem Standort und allen anderen Standorten.

  • Alle anderen VPLS PE-Router, mit denen derselbe Standort verbunden ist, leiten keinen Datenverkehr zum oder vom Standort weiter.

  • Im Wesentlichen verhalten sich alle VPLS PE-Router so, als ob die Site mit dem VPLS PE-Router, der die designierte Weiterleitung ist, singlehomed wäre.

  • Service Provider sind in der Lage, bekannte Layer-2-Schleifen zu verhindern, ohne sich auf die STP-Konfiguration des Kunden verlassen zu müssen.

  • Kunden können STP weiterhin als Fallback-Strategie ausführen, um Schleifen zu vermeiden, die ohne Wissen des Service Providers gebildet werden.

Zu den Vorteilen von Multihoming gehören:

  • Redundanz der Verbindung zwischen dem PE-Router und dem CE-Gerät.

  • Redundanz der direkt angeschlossenen PE-Router.

  • Schnellere Konvergenz bei einem Verbindungsausfall zwischen einem PE-Router und einem CE-Gerät.

  • Für die Konfiguration von Primär- und Backup-Links werden dieselben BGP-Attribute verwendet.

Betrieb von VPLS der nächsten Generation für Multicast mit Multihoming mit BGP

VPLS bietet einen Multipoint-to-Multipoint-Ethernet-Service, der sich über ein oder mehrere Ballungszentren und mehrere Standorte erstrecken kann. VPLS bietet Konnektivität, als ob diese Standorte an dasselbe Ethernet-LAN angeschlossen wären.

VPLS verwendet eine IP- und MPLS-Service-Provider-Infrastruktur. Aus Sicht des Service Providers wird durch die Verwendung von IP- und MPLS-Routing-Protokollen und -Verfahren anstelle von STP und die Verwendung von MPLS-Labels anstelle von VLAN-Identifikatoren (IDs) die Skalierbarkeit des VPLS-Services erheblich verbessert.

Single CE Site Connected to Multiple VPLS PE Routers

In diesem Abschnitt wird der Prozess beschrieben, der zum Auswählen einer einzelnen designierten Weiterleitung für einen Multihomed-Standort verwendet wird.

Für einen Multihomed-Standort wählen alle PE-Router in der VPLS-Instanz denselben designierten Weiterleitungs-PE-Router unter Verwendung des BGP-VPLS-Multihoming-Verfahrens. Nur ausgewählte designierte Weiterleitungsnetzbetreiber leiten den Datenverkehr an den mehrfach vernetzten Standort weiter und empfangen Datenverkehr von diesem Standort. Alle anderen PE-Router, auf denen dieser Multihomed-Standort vorhanden ist, nehmen nicht an der Weiterleitung für diesen Standort teil.

Alle Remote-PE-Router kennen den designierten Weiterleitungs-PE-Router für jeden mehrfach vernetzten Standort und erstellen keine Pseudowire zu den PE-Routern, die nicht die designierte Weiterleitung für den mehrfach vernetzten Standort sind.

In Abbildung 1:

  • Dieselbe Standort-ID (manchmal auch als VPLS-Edge-Bezeichner oder VE-ID bezeichnet) ist auf allen VPLS PE-Routern konfiguriert, mit denen ein Standort mehrfach vernetzt ist.

  • Alle PE-Router wissen, welche Standorte mehrfach vernetzt sind, da sie mehrere Ankündigungen mit derselben Site-ID sehen.

  • Einer der VPLS PE-Router wird von allen PE-Routern basierend auf einem deterministischen Algorithmus als designierter Weiterleitungsempfänger für diesen Standort ausgewählt.

  • Der Algorithmus wählt den VPLS PE-Router aus, der die beste Werbung mit einer bestimmten Site-ID als designierte Weiterleitung erzeugt. Es gibt zwei mögliche Auswahlmethoden:

    • BGP-Pfadauswahl auf dem Routenreflektor und den PE-Routern

    • VPLS-Standortauswahl nur auf dem PE-Router

  • Wenn mehrere NLRI-Ankündigungen (Network Layer Reachability Information) dieselbe Routenunterscheidung und Standort-ID aufweisen, verwendet der Router BGP-Pfadauswahlregeln, um den besten Pfad auszuwählen. Die BGP-Regeln lauten:

    • Bevorzugen Sie immer Anzeigen, bei denen das Downbit nicht eingestellt ist, gegenüber solchen, bei denen dieses Bit eingestellt ist.

    • Bevorzugen Sie die Anzeige mit der höheren lokalen Präferenz.

    • Verwenden Sie die konfigurierbare Standortpräferenz pro Standort, um die lokale BGP-Einstellung in der Ankündigung festzulegen und die Auswahl der designierten Weiterleitung zu beeinflussen.

    • Ignorieren Sie bei der Pfadauswahl die Metrik des Interior Gateway Protocol (IGP), da die Auswahl der designierten Weiterleitung auf allen PE-Routern gleich sein muss.

  • Wenden Sie bei Ankündigungen mit derselben Routenunterscheidung VPLS-Site-Auswahlregeln (eine Teilmenge der BGP-Pfadauswahlregeln) an, um die ausgewählte Anzeige auszuwählen.

Abbildung 1 veranschaulicht den folgenden vierstufigen Prozess zum Auswählen der designierten Weiterleitung und zum Erstellen der Pseudowire:

  1. Router PE1 und Router PE2 haben beide dieselbe Standort-ID (Standort 1) für Router CE1.

    Router PE1 hat eine bessere lokale Präferenz von 65535 und ist als primärer Router konfiguriert.

  2. Router PE3 empfängt die BGP-NLRI-Ankündigung von Router PE1 und Router PE2 mit den lokalen Einstellungen 65535 bzw. 1.

  3. Router PE3 führt den BGP-Pfadauswahlalgorithmus aus und wählt Router PE1 als designierten VPLS-Edge-PE-Router für Standort 1 aus.

  4. Router PE3 erstellt die Pseudowire-Verbindung nur zu Router PE1, wodurch Bandbreite im Netzwerkkern eingespart werden kann.

Abbildung 1: Single-CE-Standort mit Multihomed und zwei PE-Routern Network topology diagram illustrating L2VPN with pseudowire connections between sites via PE routers, showing primary and backup links for traffic flow.

Die daraus resultierenden VPLS PE-Router-Rollen für Standort 1 sind:

  • Router PE1 ist der designierte Weiterleitungs-VPLS-Edge-PE-Router.

  • Router PE2 ist der nicht designierte Weiterleitungs-VPLS-Edge-PE-Router.

  • Router PE3 ist der Remote-VPLS-Edge-PE-Router.

Alle Schnittstellen, die die CE- und PE-Geräte verbinden, die mit dem designierten VPLS PE-Router verbunden sind, sind gekennzeichnet Up und forwarding werden ausgegeben show .

Alle Schnittstellen, die die CE- und PE-Geräte auf dem nicht designierten Weiterleitungs-VPLS-PE-Router verbinden, sind in show der Befehlsausgabe gekennzeichnetvc-down. Der Router sendet keinen Datenverkehr und leitet den empfangenen Datenverkehr an diesen Schnittstellen nicht weiter.

Remote-VPLS-PE-Router stellen Pseudodrähte nur zum designierten PE-Router her und reißen alle Pseudodrähte zum nicht designierten PE-Router ab.

Multiple CE Sites Connected to a Single VPLS PE Router for Link Redundancy

In diesem Abschnitt werden einige der betrieblichen Details von mehreren CE-Standorten beschrieben, die mit einem einzigen VPLS PE-Router verbunden sind.

In Abbildung 2:

  • Router CE2 ist mehrfach vernetzt mit Router PE1 und Router PE2.

  • Router CE1 ist singlehomed mit Router PE1.

Abbildung 2: Zwei CE-Standorte, die mit einem einzigen PE-Router auf verschiedenen Linecards Network topology diagram with CE routers, PE routers, and a Route Reflector. Primary links are green dashed lines; backup links are red dashed lines. multivernetzt sind

Das in Abbildung 2 gezeigte Szenario ist häufig. Ihr Netzwerk verfügt möglicherweise über einen einzelnen PE-Router in einem Remote-Gebiet, aber Sie möchten ein Layer-2-Netzwerk mit verschiedenen Flexible PIC Concentrators (FPCs) auf demselben PE-Router kombinieren. Diese Konfiguration bietet Link-Redundanz auf den CE-Geräten und Link-Redundanz auf den Links zwischen den CE- und PE-Geräten, aber begrenzte Link-Redundanz auf PE-Geräten. In diesem Fall müssen Sie in der Lage sein, einen Standort so zu konfigurieren, dass er eine einzige aktive Schnittstelle für die Weiterleitung verwendet.

In diesem Szenario:

  • Die Pfadauswahl erfolgt pro Standort, um festzustellen, ob ein PE-Router die designierte Weiterleitung für diesen Standort ist oder nicht.

  • Zwischen zwei beliebigen PE-Routern wird nur eine einzige Pseudowire-Verbindung hergestellt, selbst wenn einer oder beide über mehrere designierte PE-Router verfügen.

    Hinweis:

    Eine Pseudoleitung zwischen zwei PE-Routern wird immer zwischen den festgelegten Standorten mit den minimalen Standort-IDs auf den beiden PE-Routern eingerichtet.

  • Durch die Einrichtung einer einzigen Pseudowire-Verbindung wird die Notwendigkeit vermieden, mehrere Flooding- und MAC-Adresstabellen (Media Access Control) pro Instanz (eine pro Standort) auf jedem PE-Router zu verwalten.

  • In der show Befehlsausgabe werden die lokalen Schnittstellen markiertvc-down, an denen eine Site mit dem nicht designierten Forwarder-Router verbunden ist.

  • Wenn ein designierter Standort auf einem PE-Router ausfällt, müssen alle MAC-Adressen von diesem entfernten PE-Router erneut gelernt werden, da der Router nicht genau weiß, von welchem Standort die MAC-Adressen ursprünglich gelernt wurden.

Implementierung von Redundanz durch VPLS Multihomed Links zwischen PE- und CE-Geräten

Möglicherweise müssen Sie ein CE-Gerät auf mehrere PE-Router übertragen, ohne eine Layer-2-Weiterleitungsschleife zu verursachen. Dies ist kein Problem, wenn es sich bei dem CE-Gerät um einen Router handelt, da sich bei Verwendung eines Routers keine Layer-2-Schleifen bilden können. Wenn es sich bei dem CE-Gerät jedoch um ein Layer-2-Gerät wie einen Hub oder Switch handelt, kann das Multihoming an zwei PE-Router eine Layer-2-Schleife verursachen.

Sie können eine der folgenden Methoden verwenden, um die Layer-2-Schleife zu verhindern:

  • BGP-basierte Auswahl von Primär- und Backup-Verbindungen.

  • Spanning Tree Protocol (STP) zur Bereinigung von Links zum CE-Router. Diese Methode erfordert jedoch, dass der Service Provider darauf vertraut, dass sein Kunde keine Layer-2-Schleifen durch Fehlkonfigurationen verursacht.

  • Aktive und Standby-Up-Link-Funktionen, wie z. B. redundante Trunk-Gruppen, die von Juniper Networks EX-Serie Ethernet-Switches unterstützt werden.

Die Einschränkungen bei der Verwendung von STP auf der CE-Site sind:

  • Backbone- und Zugriffsnetzwerkbandbreite werden nicht effizient genutzt.

  • PE-Router, die STP verwenden, um Schleifen mit Dual-Homed-Standorten zu verhindern, empfangen unnötigerweise Broadcast-Datenverkehr, da die Pseudoleitung zum Standby-PE-Router weiterhin vorhanden ist.

  • Wenn die direkte Verbindung zwischen dem CE- und dem PE-Router ausfällt, funktioniert Multihoming einwandfrei. Wenn eine vom CE-Router nachgeschaltete Verbindung ausfällt, funktioniert Multihoming nicht.

Die Vorteile und Eigenschaften der BGP-basierten Lösung sind:

  • Für die BGP-Pfadauswahl gelten nicht die Einschränkungen von STP.

  • Ein CE-Gerät, das mehrfach vernetzt mit mehreren PE-Routern ist, erhält auf allen PE-Routern, an die es mehrfach vernetzt ist, dieselbe Standort-ID.

  • Der BGP-Pfadauswahlalgorithmus wählt den Router, der die beste Anzeige erzeugt, als VPLS PE Designated Forwarder aus.

  • Falls gewünscht, können Sie die lokale Einstellung auf den PE-Routern so einstellen, dass die Auswahl des BGP-Pfads gesteuert wird.

  • Die BGP-Pfadauswahl erfolgt auf dem Routenreflektor und dem PE-Router.

  • Eine IGP-Metrik ist nicht Teil des Auswahlprozesses.

  • Wenn die Route Disguisher auf beiden PE-Routern gleich ist, wählt der Route Reflector einen PE-Router als designierten Forwarder aus. Wenn die Route Distinguisher auf den PE-Routern unterschiedlich sind, leitet der Route Reflector beide Kopien der Route an die entfernten PE-Router weiter.

Zugehörige Dokumentation