MPLS L3 ××× 实验一

发布时间：2019-09-16 07:34:33编辑：auto阅读（1848）

实验拓扑：
               
 
实验环境：
实验一只用到拓扑中的 R1、R2、R3、R5、R7五台路由器,实验过程均使用DynamipsGUI v2.7完成。

实验一说明：
1、R1(PE1)、R2(P)、R3(PE2)为MPLS骨干区域(IGP为OSPFv2)；
      R4用来模拟帧中继交换机；
      R1、R3 为核心边缘接入设备PE；
      R5、R7为骨干网所连接的CE设备；
2、PE与CE之间均运行OSPF,CE1与CE2为同一***的两个站点,其之间是需要互通；
     在PE2上，另使用两个环回口模拟两个其它的***。来测试RT的导入导出效果；
     其中CE1可以接收全部***v4路由,CE2只接收CE1和另外一个***的路由,因为互访是
双向的,所以RT属性的导入导出值在互访的***上均要设置
(此实验中未实现不同***之间的单向访问)
3、在CE1和CE2之间存在一条直连串行链路,模拟backdoor用于备份,在PE1、PE2上的对应vrf中配置sham-link,并将该虚链路cost值设置为5,而backdoor两端的串口cost值调整为1600,以促使sham-link链路生效.
4、在mpls核心区域上配置链路和区域MD5认证,在CE路由器的相关area 0区域配置 MD5认证；
5、在mpls核心区域关闭TTL传输,使得ping应用时，核心对CE端不可见；
6、验证RIB、LFIB、LIB、FIB;
 
因配置较多,以下仅是给出连贯的思路,实验完整配置并未附加于此文内,但拓扑图是完整的.
 
此实验完整配置在另一篇MPLS L3 ×××实验一(配置)中

配置分解(10步)
1.配置各路由器接口并测试连通性,配置mpls 骨干区IGP(ospf)路由并测试连通性
  配置用的是基础路由知识
 
2.配置骨干网运行mpls (只需在运行mpls的接口上启用mpls ip(LDP)
  配置后在运行mpls的骨干区各路由器上
  show mpls ldp neighbor    // 查看LDP邻居显示,确认LDP(基于TCP连接目的端口646)均正常运行
  sh mpls forwarding-table   // 查看MPLS IP转发表FLIB 状态
 
3.配置PE1与PE2的bgp对等,这里是配置了一个对等体组,并验证bgp邻居建立成功
  配置后
sh ip bgp  summary        // 粗略查看BGP邻居状态是否存在
   sh ip bgp nei             // 查看BGP邻居是否建立成功(信息很多)
                               其中显示有BGP state = Established, up for 00:02:30则是建立成功了
4.在PE路由器上配置bgp路由支持mp-bgpP协议,并验证***v4地址状态
   BGP默认只支持IPv4地址族,加上no bgp default ipv4-unicast 使其支持×××V4地址族,并在×××V4地址族下active
   配置后show ip bgp nei     //查看是否有如下显示,如有显示说明***v4地址族已激活
  Neighbor capabilities:
    Route refresh: advertised and received(old & new)
    Address family IPv4  Unicast: advertised and received
    Address family ×××v4 Unicast: advertised and received
 
5.在PE1和PE2上配置vrf并绑定到所属接口(物理口或自接口)
   ip vrf smcat_***01                        //在R1(PE1)和R3(PE2)上配置来对应CE的私网路由转发
      rd 10:100
      route-target export 10:100
      route-target import 11:100
      route-target import 12:100
      route-target import 13:100
  绑定vrf后,即改变了接口的从属关系,该接口原有IP 地址会被清除,需重新配置
 
6.配置CE到PE之间的ospf；
  在两边PE上配置  
  router os 10  vrf  smcat_***01    // 在PE和×××客户之间运行OSPF,这里两边vrf名字必须一致
      net x.x.x.x  255.255.255.x a 0       //两边的区域必须一致,使用area 0
 
7.在vrf所属ospf进程与mp-bgp之间做双向重发布；
   在两边的PE上配置  
    router ospf 10 vrf smcat_***01                  
      redistribute bgp 100 metric 10 subnets     //在特定 vrf与mp-bgp之间做双向重发布
      network 192.168.1.0 0.0.0.3 area 0

8.配置vrf的ospf sham-link；
   在两边的PE上配置 
 router ospf 10 vrf smcat_***01                  
   router-id 1.1.1.10                                        
   area 0 sham-link 1.1.1.10 3.3.3.10 cost 5   
   // 1.1.1.10这个地址必须是属于该vrf的并且必须通告进mp-bgp
interface Loopback1
   ip vrf forwarding smcat_***01                     //将smcat_***01这个vrf绑定到loop1接口上
   ip address 1.1.1.10 255.255.255.255
 router bgp 100
    address-family ipv4 vrf smcat_***01          
   network 1.1.1.10 mask 255.255.255.255
  //将用于sham-link连接的这个地址通告进mp-bgp中对应的ipv4 vrf里
  最后要调整两CE端直连接口(串口)的开销值,
  interface Serial1/2          //此处为CE1上
    ip address 192.168.1.9 255.255.255.252
     ip ospf cost 1600                       
  默认为串口ospf开销值为 64, 如未调整,会出现有些路由在骨干网中的路径总开销当大于64时,  依然会在骨干网正常时走这个后门备用链路
注：
 sham-link并不是任意条件下都可简单的连接两个不连续的area，必须满足一定条件:
1> sham-link必须连接两个相同的area ,sham-link的LSA只有type-1,所以连接的两个area必须相同(用area0).
2>两个连续的area必须有一条共享的backdoor-link,没有backdoor-link的两个相同area是创建不起来sham-link链路的
3> 必须通过设置sham-link和backdoor-link的cost差异来确定ospf路由.
   一般都是优先使用mpls *** 骨干传输数据,只是用vrf内的链路做备用线路
4>必须是在支持多vrf的增加了防止路由环路功能ospf下使用.
 
配置后用sh ip os sham-link //查看该虚链路的状态(是查看邻接关系,而不仅是端口up)
R1_PE1(config)#do sh ip os sh
Sham Link OSPF_SL0 to address 3.3.3.10 is up
Area 0 source address 1.1.1.10
  Run as demand circuit
  DoNotAge LSA allowed. Cost of using 5 State POINT_TO_POINT,
  Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40,
    Hello due in 00:00:02
    Adjacency State FULL (Hello suppressed)
    Index 2/2, retransmission queue length 0, number of retransmission 0
    First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0)
    Last retransmission scan length is 0, maximum is 0
    Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
R1_PE1(config)#
R3_PE2(config)#do sh ip os sh
Sham Link OSPF_SL0 to address 1.1.1.10 is up
Area 0 source address 3.3.3.10
  Run as demand circuit
  DoNotAge LSA allowed. Cost of using 5 State POINT_TO_POINT,
  Timer intervals configured, Hello 10, Dead 40, Wait 40,
    Hello due in 00:00:03
    Adjacency State FULL (Hello suppressed)
    Index 2/2, retransmission queue length 0, number of retransmission 0
    First 0x0(0)/0x0(0) Next 0x0(0)/0x0(0)
    Last retransmission scan length is 0, maximum is 0
    Last retransmission scan time is 0 msec, maximum is 0 msec
R3_PE2(config)#
 
9.配置ospf骨干区域、链路认证以及CE端的ospf区域认证
  配置用的是基础ospf路由知识
 
10.关闭MPLS标签在骨干区域中的TTL传播,从而把骨干网络隐藏起来
   no mpls ip propagate-ttl  
是关闭所有PE(入口PE和出口PE两端)路由器上的MPLS TTL传播,不是关闭P路由器上的；
关闭后traceroute将显示经过mpls骨干只有一跳就到达出口PE上了(只能看到出口PE上的一跳了),在目的为P路由器时icmp是失效的；
方向从R7(CE2) 用源loop1 traceroute R5(CE1) 的loop1
R7_CE2(config)#do trace 10.1.1.1 sou lo1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.1.1.1
  1 192.168.1.6 176 msec 144 msec 144 msec
  2 172.16.1.6 [MPLS: Labels 17/20 Exp 0] 384 msec 360 msec 360 msec  
  //R3(PE2)将数据包用标签17转发给了R1(PE1)
  3 192.168.1.2 [MPLS: Label 20 Exp 0] 288 msec 288 msec 336 msec 
  // R1(PE1)将内层标签跳出还原数据包传给R5(CE1)
  4 192.168.1.1 360 msec *  384 msec
R7_CE2(config)#
在R3(PE2)上关闭mpls 的TTL传播
R7_CE2(config)#do trace 10.1.1.1 sou lo1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.1.1.1
  1 192.168.1.6 148 msec 172 msec 120 msec
  2 192.168.1.2 [MPLS: Label 20 Exp 0] 288 msec 312 msec 284 msec 
  //只有出口R1(PE1)的显示了
  3 192.168.1.1 504 msec *  384 msec
R7_CE2(config)#
 
验证sham-link在正常工作( 以R7(CE2)端来观察 )：
 
  当R5(CE1)和R7(CE2)之间的backdoor-link工作正常时,先显示一下R7(CE2)上当前的路由表,注意查看所有非直连路由的下一跳，之后断开CE2-> PE2的连接,模拟CE到广域网的中断(或ISP故障)造成的sham-link链路断开,此时用
clear ip route * 清除一下CE2上的路由表来重新学习这些路由,过一会再显示一下CE2上当前的路由表,此时学到的所有非直连路由的下一跳均改为了到CE1的直连backdoor-link的下一跳地址192.168.1.9,之后恢复CE1-> PE1的连接,恢复后不要手动清除CE1上的路由表, 过一会再sh ip route会发现CE2上的所有非直连路由的下一跳自动又改回了192.168.1.6
反复测试2次会发现sham-link的功能.
 
R7_CE2(config)#do r          //断开前backdoor-link工作正常时, R7(CE2)上的路由表
Gateway of last resort is not set
     1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O E2    1.1.1.10 [110/10] via 192.168.1.6, 00:00:06, Serial1/0
     3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O E2    3.3.3.10 [110/10] via 192.168.1.6, 00:00:06, Serial1/0
     20.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C       20.1.1.0 is directly connected, Loopback1
     7.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
C       7.7.7.7 is directly connected, Loopback0
     10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    10.1.1.0 [110/134] via 192.168.1.6, 00:00:06, Serial1/0
     12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2    12.1.1.0 [110/10] via 192.168.1.6, 00:00:06, Serial1/0
     192.168.1.0/30 is subnetted, 3 subnets
C       192.168.1.8 is directly connected, Serial1/2
O       192.168.1.0 [110/133] via 192.168.1.6, 00:00:07, Serial1/0
C       192.168.1.4 is directly connected, Serial1/0
     13.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2    13.1.1.0 [110/10] via 192.168.1.6, 00:00:07, Serial1/0
R7_CE2(config)#
R7_CE2(config)#do r           //断开CE2-> PE2的连接后, R7(CE2)上的路由表
Gateway of last resort is not set
     1.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O E2    1.1.1.10 [110/10] via 192.168.1.9, 00:00:55, Serial1/2
     3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O E2    3.3.3.10 [110/10] via 192.168.1.9, 00:00:10, Serial1/2
     20.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
C       20.1.1.0 is directly connected, Loopback1
     7.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
C       7.7.7.7 is directly connected, Loopback0
     10.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O IA    10.1.1.0 [110/1601] via 192.168.1.9, 00:00:55, Serial1/2
     12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2    12.1.1.0 [110/10] via 192.168.1.9, 00:00:10, Serial1/2
     192.168.1.0/30 is subnetted, 3 subnets
C       192.168.1.8 is directly connected, Serial1/2
O       192.168.1.0 [110/1664] via 192.168.1.9, 00:00:57, Serial1/2
C       192.168.1.4 is directly connected, Serial1/0
     13.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2    13.1.1.0 [110/10] via 192.168.1.9, 00:00:11, Serial1/2
R7_CE2(config)#
 
最后测试验证 (主要是查看四个库)：
 
sh ip route                RIB
sh mpls ldp bind           LIB   
sh ip cef [x.x.x.x]        FIB
sh mpls forwarding-table   LFIB
      
#sh ip route                                 //  在两端CE上查看是否已学到对端站点的×××路由信息
#sh ip rou vrf smcat_***01        // 在两端PE上查看VRF的路由表中是否正确学到了应该学到的路由
#ping vrf smcat_***01 x.x.x.x     //在两端PE上验证到对端的VRF(两×××客户之间)是否能ping通
#sh mpls ldp binding                    //在核心路由器上查看标签绑定对应关系,每条IGP路由都有一个local本地标签和从所有的mp-bgp邻居分配的标签；
 
R1_PE1#sh mpls ldp bin              //这里就是LIB,显示的是外层公网标签,不涉及任何私网标签
  tib entry: 1.1.1.1/32, rev 2
        local binding:  tag: imp-null
        remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: 17
  tib entry: 2.2.2.2/32, rev 10
        local binding:  tag: 17
        remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: imp-null
  tib entry: 3.3.3.3/32, rev 16
        local binding:  tag: 18
        remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: 16
  tib entry: 172.16.1.0/30, rev 6
        local binding:  tag: imp-null
        remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: imp-null
  tib entry: 172.16.1.4/30, rev 4
        local binding:  tag: 16
        remote binding: tsr: 2.2.2.2:0, tag: imp-null
R1_PE1#
#sh mpls fording                         //同时对应着检验LFIB中标签交换的过程；
R1_PE1#sh mpls for                   // R1(PE1)上的LFIB,即MPLS IP转发表,是根据FIB+LIB生成的.
Local  Outgoing    Prefix             Bytes tag  Outgoing   Next Hop   
tag    tag or VC   or Tunnel Id        switched   interface             
16     Pop tag     172.16.1.4/30          0           Se1/0      point2point 
17     Pop tag       2.2.2.2/32             0           Se1/0      point2point 
18      16              3.3.3.3/32             0           Se1/0      point2point 
20     Aggregate   192.168.1.0/30[V] 3808                              
22     Untagged    10.1.1.0/24[V]        0           Se1/3      point2point 
24     Aggregate   1.1.1.10/32[V]      20788                             
25     Untagged    192.168.1.8/30[V]   0           Se1/3      point2point 
R1_PE1#
           
R1_PE1#sh ip bgp ***v all  la  // 在两边的PE上查看mp-bgp ***v4路由的私网标签分配.
   Network          Next Hop     In label/Out label
Route Distinguisher: 10:100 (smcat_***01)
   1.1.1.10/32      0.0.0.0          24/aggregate(smcat_***01)   
//此处显示的标签就是mp-bgp分配的内层私网标签,外层标签已在倒数第二跳弹出了
  其中0.0.0.0的是自己始发的标签 
   3.3.3.10/32      3.3.3.3          nolabel/19
   10.1.1.0/24      192.168.1.1     22/nolabel
   12.1.1.0/24      3.3.3.3          nolabel/25
   13.1.1.0/24      3.3.3.3          nolabel/26
   20.1.1.1/32      3.3.3.3          nolabel/22
   192.168.1.0/30   0.0.0.0         20/aggregate(smcat_***01)
   192.168.1.4/30   3.3.3.3         nolabel/23
   192.168.1.8/30   3.3.3.3         25/20
                        192.168.1.1       25/nolabel
Route Distinguisher: 11:100
   3.3.3.10/32      3.3.3.3          nolabel/19
   20.1.1.1/32      3.3.3.3          nolabel/22
   192.168.1.4/30   3.3.3.3         nolabel/23
   192.168.1.8/30   3.3.3.3         nolabel/20
Route Distinguisher: 12:100
   12.1.1.0/24      3.3.3.3          nolabel/25
Route Distinguisher: 13:100
   13.1.1.0/24      3.3.3.3          nolabel/26
R1_PE1#
                                                                                                                    [待续]

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