华为IP城域网MPLS VPN解决方案

　　一、概述

　　综合分析市场需求和技术发展趋势，华为公司在网络操作系统VRP和相关网络产品的基础上推出了MPLS　VPN，包括MPLS/BGP　VPN、Kompella　MPLS　L2　VPN方案，为用户提供商用的MPLS　VPN业务。如图1所示，华为MPLS　VPN采用城域网核心层设备做为P设备，采用城域网汇聚层设备做为PE设备，用户CE设备通过城域网接入层接入PE，全面实现MPLS　VPN业务的运营。

　　对于MPLS　BGP　VPN组网方式而言，由于CE、PE设备之间不能间隔其他三层设备，因此，在IP城域网组网时必须注意：对于通过L2+L3接入PE的LAN用户，可通过VLAN透传将CE的数据流终结到PE设备；对于采用路由器+L2建设的城域网，可通过GRE+策略路由的方式将VPN用户接入PE设备；对于使用综合方式接入的用户，可在PE设备终结PVC来实现VPN业务。

　　通过MPLS　VPN技术，华为IP城域网方案可以提供企业内部互连（Intranet）、外部互连（Extranet）、Internet访问、跨AS域支持、网管和记费等服务。

　　二、企业内部互连与外部互连

　　实现企业内部跨区域互连或企业间跨区域互连是MPLS　VPN的主要应用之一，根据企业用户的实际业务需求，可以通过VRF中Target属性（Import、Export）的灵活配置来实现。

　　■企业跨区域内部互连需求

　　许多跨区域的大中型企业，希望将分布在各地区的子公司通过网络连接起来，图2和图3是华为提出的两种典型的实现方案。

　　图2　跨区域大中型企业典型联网方案1

　　在图2中，各PE　VRF中的Target属性相同，这种配置可以实现总部与分公司，分公司与分公司之间的互访，图3所示的方案可以实现总部与各分公司之间的互访，而各分公司之间不能互访。当然，通过对Target的不同配置，还可以实现更多的应用需求，如实现部分站点互访的需求。

　　图3　跨区域大中型企业典型联网方案2

　　■企业间互连需求

　　许多企业为了方便与供应商、客户或合作伙伴进行联系，往往采用跨企业的网络实现互连，这就是所谓的Extranet。如果企业之间准许实现完全互访，则通过简单地配置Target属性即可实现，但实际上大多数企业更倾向于企业间的受限访问方案。例如，企业希望合作企业只能访问到某些相关的数据库，图4所示的HUB-SPOKE方案可以实现这种需求。

　　图4　　HUB-SPOKE方案

　　在图4中，两个SPOKE分别对应两个企业的Site。为了实现受限互通的目的，首先将两个Site中的路由通过IN接口导入CE设备的路由器中，CE设备采用策略路由等路由过滤机制，当然也可以在SPOKE处首先进行路由出过滤，然后从OUT出口将过滤后的路由发布到SPOKE上，实现企业之间的受限访问。

　　三、Internet访问

　　Internet访问是MPLS服务提供商为企业用户提供的重要业务，华为在综合考虑地址重叠、访问控制和安全因素等基础上，提供以下三种解决方案。

　　■企业内部访问控制方式

　　如图5所示，这种方式在每个企业的VPN内部对Internet访问设置NAT和防火墙处理，将安全机制放于企业的统一出口处（CE2）。VPN内部各Site访问Internet的数据流，首先到该VPN的某一Site中（一般为公司总部Site），在该Site进行NAT和防火墙处理后进入公网。这种方式只要求在客户端进行配置，而对于运营商一侧，网络没有配置要求，但对运营商来说，这种方式无法对客户访问Internet进行统一管理。

　　图5　　Internet企业内部访问控制方式

　　■集中访问控制方式

　　如图6所示，这种方式的控制集中放置在服务提供商的Internet出口处（PE），为了解决各VPN重叠保留地址的问题，必须为每个VPN配置一个防火墙，各VPN用户通过属于自己的防火墙实现Internet访问。这种方法要求运营商为每个VPN配置一个访问Internet的VPN，在客户端需要配置一条访问Internet　VPN的缺省路由，由于该方法要求运营商进行配置，而且每个VPN都需要一个防火墙，因此当VPN用户较多时网络投资较大，但这种方法允许运营商对VPN用户访问Internet进行有效的管理。

　　■二级控制方式

　　如图7所示，这种控制方式首先在企业内部进行Internet访问控制，然后在服务提供商处再进行一次访问控制，即两级访问控制。这种方式的优点在于，它可使企业对内部用户的访问进行控制，同时运营商也可对用户访问Internet进行统一控制，这种方式与第二钟方式不同，它不需要增加太多的投资。当然这种方式的缺陷也是显然的，一是配置复杂，二是效率低于前两种。

　　四、对跨AS域的支持

　　对于大型MPLS骨干网来说，必须支持跨域业务，华为NE设备支持三种跨域方式。

　　■VRF-to-VRF　

　　如图8所示，这种方式要求两个域的ASBR能够完成PE功能，两个AS域各自运行自己的VPN。对于每个需要跨域的VPN，必须在本端跨域的PE设备上配置对应于该VPN的VRF，将对端的PE设备做为本域VPN的CE，PE-CE之间运行EBGP协议，携带对端的VPN路由信息。这个方法的优点是在于，ASBR之间不需要运行MPLS，但缺点是每个跨域的VPN需要与一个子接口绑定，子接口的数量至少要和跨域的VPN的数量相当。跨域的PE路由器需要维护跨域VPN的路由，因而存在扩展问题。

　　■MP-EBGP　

　　如图9所示，这种方式通过直连的ASBR传播VPN路由，并为相应的VPN路由分配一个标签，其优点是不需要在ASBR处为每个VPN的用户站点分配一个子接口，缺点是需要在ASBR处维护VPN路由，从PE入口到PE出口需要一条完整的LSP，ASBR之间需要互相信任。

　　■Multi-Hop　MP-EBG

　　如图10所示，这种方式首先路由扩散在入口与出口之间，通过LDP或MP-BGP+LDP方式建立LSP，然后不同AS域之间的PE通过EBGP方式传播VPN路由信息。这种方式的可扩展性能较好，不需要在ASBR上维护具体用户的VPN路由信息。

　　五、网管与灵活记费

　　对于MPLS　VPN而言，管理的内容包括PE设备、PE-CE之间的链路和CE路由器三个部分。对于PE设备，通过普通IP即可进行管理；对于PE-CE之间的链路以及CE设备的管理必须通过管理VPN，即所有VPN都同时属于同一个管理VPN，管理工作站也属于该VPN。当一个CE路由器加入一个VPN之后，再不能通过Ipv4路由来访问它。为了能够在中央网管对所有PE-CE链路和CE路由器进行管理，必须建立一个特殊的管理VPN，所有CE路由器作为该VPN的成员。为了防止地址重叠，在具体实现时，CE路由器上与PE相连的接口地址采用公网地址，并且在中央网管设备上进行路由过滤，只引入PE-CE接口路由。

　　华为网管系统为MPLS　VPN提供了强有力的支持，内容如下：

　　存量管理：包括设备存量管理和VPN业务存量管理；

　　业务供给：包括定义、部署、审计业务请求；

　　业务保障：提供VPN故障告警监视、告警历史管理和测试管理等内容；

　　安全管理：提供VPN客户的创建、编辑、删除、权限控制和认证等管理功能；

　　客户网络管理（CNM）：为VPN用户提供管理所属VPN网络的功能，包括查看VPN拓扑、增加子网或服务器、增加/删除VPN站点、查询/增加/删除所属VPN的用户信息、查询/定义QoS/SLA报告等；

　　系统功能：提供日志记录、日志查询、系统启动和停止等功能。

　　华为网管系统支持多种数据流统计工具，如NETSTREAM，因此Quidway系列路由器可以支持丰富灵活的记费功能，具体实施过程中可以采用以下记费方案：

　　包月制：实现方式简单；

　　基于流量：通过MPLS　VPN网管获得各VPN的动态流量信息；

　　基于流的计费：通过网管平台流数据收集程序，收集、过滤和聚合各PE设备的流数据，并存储这些处理数据，作为记费的原始数据，从而进行基于业务、流量的记费处理。

　　目前，MPLS还属于一项不断发展的技术，许多特性仍处于草案阶段，但在一些基本已经形成标准的应用特性上，如MPLS　VPN、跨域互通、Internet接入等方面，华为的网络设备已经与CISCO、JUNIPER等主要路由器厂商实现了全面互通。