day 4 mpls l2vpn updated

49
CÔNG NGHỆ MPLS VPN LỚP 2 www.ct-in.com.vn

Upload: kiterno100

Post on 01-Jan-2016

378 views

Category:

Documents


17 download

TRANSCRIPT

Page 1: Day 4 MPLS L2VPN Updated

CÔNG NGHỆ MPLS VPN LỚP 2

www.ct-in.com.vn

Page 2: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Nội Dung

Tổng quan dịch vụ VPN lớp 2 Mô hình Pseudo-wire Kiến trúc dịch vụ VPN lớp 2 Công nghệ Ethernet over MPLS

April 19, 2023

2

www.ct-in.com.vn

Page 3: Day 4 MPLS L2VPN Updated

www.ct-in.com.vn

Tổng quan dịch vụ VPN lớp 2

Page 4: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Nhược điểm của công nghệ MPLS L3VPN

Router biên phải chứa bảng định tuyến của khách hàng.

Chỉ có thể chuyển được giao thức IP thông qua mạng MPLS L3VPN.

Khi muốn nâng cao khả năng cung cấp dịch vụ, phải đầu tư nhiều Router.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

4

Page 5: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Mô hình dịch vụ L2VPN hiện tại

L2 VPN là mô hình dịch vụ kết nối nhiều site khách hàng sử dụng kênh lớp 2 hoặc L2 Transport.

Khách hàng thường thích kết nối lớp 2 qua mạng WAN thay vì lớp 3.

FR và ATM là 2 công nghệ L2VPN phổ biến.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

5

MPLS

ATM Frame Relay

DSL

InternetEthernet

Frame-Relay

RPR

Page 6: Day 4 MPLS L2VPN Updated

April 19, 2023

6

www.ct-in.com.vn

VPN được xây dựng dựa trên đường thuê bao riêng từ các site của khách hàng đến ISP.

Công nghệ sử dụng: Đường dây riêng. Frame Relay: phân tách khách hàng trong mạng của ISP

dựa trên kênh ảo (PVC). ATM

Đặc điểm: Không can thiệp vào định tuyến của khách hàng. Khách hàng chủ động trong việc sử dụng các công nghệ

lớp 3 (Routing, IP Address)

Giải pháp Layer 2 VPN truyền thống

Page 7: Day 4 MPLS L2VPN Updated

L2VPN là gìMục đích của nhà cung cấp dịch vụ

Dịch vụ lớp 2 và lớp 3 sử dụng chung 1 hạ tầng mạng. Giảm chi phí đầu tư, vận hành và cung cấp dịch vụ

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

7

ATM Frame Relay

DSLEthernet

MPLS

IPDialOCx

Page 8: Day 4 MPLS L2VPN Updated

L2 Transport là gì?

Là cơ chế/giao thức vận chuyển dịch vụ lớp 2 qua hạ tầng mạng riêng. L2 Transport kết nối điểm điểm giữa các kênh L1/L2 (TDM, ATM, FR, Ethernet) qua mạng

truyền dẫn (IP hoặc MPLS). L2TPv3 hoặc MPLS

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

8

Page 9: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Giải pháp L2VPN nâng cao

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

9

Giải pháp L2VPN nâng cao nhắm đáp ứng yêu cầu tích hợp mạng lớp 2 và dịch vụ IP/MPLS trên nền VPN lớp 3.

Đặc điểm của giải pháp L2VPN nâng cao Cho phép các dịch vụ VPN lớp 2 truyền thống như frame Relay

có thể thực hiện trên hạ tầng IP/MPLS. L2VPN có thể cung cấp môi trường truyền dẫn đa giao thức (IP

hoặc non-IP) truyền qua 1 hạ tầng mạng duy nhất. Bảng định tuyến của khách hàng không lưu trong mạng của

nhà cung cấp dịch vụ. ISP được coi như là 1 switch kết nối giữa 2 điểm của khách

hàng.

Page 10: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Lợi ích chính của L2VPN với các giải pháp VPN khác Dễ dàng thiết kế và triển khai: L2VPN dựa trên nền

IP/MPLS, sự đơn giản của IP/MPLS giúp giảm thời gian để phát triển và duy trì các dịch vụ VPN lớp 2.

Cung cấp dịch vụ mới thuận tiện: với L2VPN, nhà cung cấp dịch vụ có thể dễ dàng thay đổi gói cước, bán được nhiều băng thông và chất lượng dịch vụ tốt hơn tới các khách hàng lớp 2 hiện tại.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

10

Page 11: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Lợi ích chính của L2VPN với các giải pháp VPN khác (tiếp)

Với việc sử dụng kiến trúc L2VPN nâng cao, ISP có thể: Giảm chi phí cung cấp dịch vụ L2VPN thông qua lõi IP/MPLS

mới. Mở rộng mạng lớp 2 hiện tại mà không cần đầu tư thêm vào

mạng cũ. Giảm chi phí đầu tư (capex) và chi phí hoạt động (Opex) bằng

việc cung cấ đa dịch vụ trên 1 nền mạng thống nhất. Vận chuyển được nhiều giao thức lớp 2 và lớp 3 khác nhau.

Đối với khách hàng: Cấu hình đơn giản Tự quản lý hệ thống Routing của mình. Có nhiều lựa chọn dịch vụ hơn.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

11

Page 12: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Mô hình dịch vụ L2 VPN

Mô hình 1 mạng L2VPN đơn giản sử dụng phương thức truyền dẫn L2TPv3

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

12

Page 13: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Các tính năng của L2VPN

Cấu hình đơn giản: chỉ cần cấu hình 2 điểm đầu cuối, không phải cấu hình hop-by-hop.

Đối với khách hàng, việc chuyển dịch vụ từ các dịch vụ L2VPN cũ là không phức tạp.

Khách hàng chịu trách nhiệm bảng định tuyến của chính mình.

Không cần lưu trữ bảng định tuyến của khách hàng tại các điểm đầu cuối của ISP.

Trong trường hợp xấu nhất, CE chỉ flap interface của chính nó, không ảnh hưởng tới hiệu năng của thiết bị Router biên.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

13

Page 14: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Cơ chế làm việc của L2VPN

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

14

PEPE

PSN Tunnel

Customer SiteCustomer Site

Customer Site Customer Site

IP/MPLS Backbone

IP/MPLSCore

Pseudo-wire (PW)

Emulated VC

Attachmen VC Attachmen VC

Page 15: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Cơ chế làm việc của L2VPN

PDU được đóng gói tại Ingress PE router, được chuyển tiếp giữa các PE.

Pseudowire data unit (PDU) bao gồm tất cả dữ liệu và thông tin điều khiển.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

15

Page 16: Day 4 MPLS L2VPN Updated

L2VPN và L2 Transport

Chịu trách nhiệm chuẩn hóa: VPLS VPWS IP-only L2VPN

WG không đưa ra giao thức mới, nhưng cung cấp các yêu cầu về tính năng cho việc mở rộng các giao thức hiện tại.

Chịu trách nhiệm: Xây dựng các chuẩn cho

vệc đóng gói và mô phỏng các PW: đóng gói các PDU dịch vụ đến tại các cổng logic đầu vào và vận chuyển chúng qua đường hầm, quản lý khung thời gian, ...

L2VPN = IETF L2VPN WG L2 Transport = IETF PWE3

April 19, 2023

16

www.ct-in.com.vn

L2 VPN và L2 Transport có liên kết chặt chẽ với nhau nhưng khác nhau do 2 nhóm làm việc (Working Group) của IETF định nghĩa

Page 17: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Các Mô hình cung cấp dịch vụ của L2 VPN

April 19, 2023www.ct-in.com.vn

17

L2VPNL2VPN

MPLS Network“LSP” based

MPLS Network“LSP” based

VPWS: Virtual Private Wire Services

“Point-to-Point “Services

VPWS: Virtual Private Wire Services

“Point-to-Point “Services

VPLS: Virtual Private LAN Services

Multipoint Services

VPLS: Virtual Private LAN Services

Multipoint Services

Frame RelayFrame Relay

ATMAAL5&CELL

ATMAAL5&CELL

PPPHDLCPPP

HDLCEthernet

(ERS&EWWS)Ethernet

(ERS&EWWS)

IP Network“L2TPv3”

based

IP Network“L2TPv3”

based

Ethernet Multipoint Services

(EMS)

Ethernet Multipoint Services

(EMS)

VPWSAny to Any

“Point to Point Services”

VPWSAny to Any

“Point to Point Services”

Page 18: Day 4 MPLS L2VPN Updated

www.ct-in.com.vn

Mô hình Pseudowire

Page 19: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Pseudowire Emulation

PW được xây dựng từ yêu cầu cung cấp đa dịch vụ trên 1 nền tảng hạ tầng mạng duy nhất, nhằm thay thế cho các mạng dịch vụ song song hiện tại.

PW là cơ chế tái tạo lại đặc tính của các kênh dịch vụ lớp 1 và lớp 2 như Frame Relay hoặc TDM qua mạng chuyển mạch gói (PSN).

PW là 1 kênh mô phỏng có thể mang các PDU (Protocol data Units) giữa các thiết bị khách hàng qua mạng của nhà cung cáp dịch vụ.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

19

Page 20: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Mô hình tham khảo

Một hoặc nhiều Attachment Circuit được sử dụng để kết nối giữa PE và CE. Pseudowire là kênh ảo giữa 2 PE để liên kết 2 Attachment Circuit. Attachment Circuit có thể là Etherne Port, Ethernet VLAN, PPP Session,

Frame Relay Link v.v.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

20

Page 21: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Kiến trúc của Pseudowire

Bao gồm 3 lớp (layer) PSN layer: chỉ ra thông tin về địa chỉ mạng của PE

(IPv4, IPv6, hoặc MPLS header). Thiết bị mạng sử dụng PSN để xác định đường dẫn cho các gói tin Pseudowire.

Lớp đóng gói: bao gồm các lớp con để tách và đóng gói Pseudowire.

Payload layer: Mang các gói thông tin dưới các dạng khác nhau. VD: có thể là Frame Relay, ATM, Ethernet...

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

21

Page 22: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Kiến trúc của Pseudowire

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

22

Page 23: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Thiết lập Pseudowire

Có thể thiết lập Pseudowire theo 3 cách: Cấu hình bằng tay: Người quản trị sẽ thiết

lập các thông số cho PW hoàn toàn bằng tay.

Giao thức báo hiệu động Cơ chế tự động

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

23

Page 24: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Chuẩn hóa Pseudowire Emulation IETF đưa ra các nhóm làm việc khác nhau để đưa ra

các đề xuất liên quan đến PW: Pseudowire Emulation Edge-to-Edge (PWE3) working group Layer 2 VPN working group Layer 2 Tunneling Protocol working group

Hai chuẩn cho PW: Draft-martini Draft-Kompella

Cả 2 bản draft đều đáp ứng câu hỏi: làm thế nào hoàn thiện việc xây dựng PW qua mạng chuyển mạch gói, nhưng giải pháp đưa ra hoàn toàn khác nhau.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

24

Page 25: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Draft – Martini

Mô tả làm thế nào có thể thiết lập PW giữa 2 attachment circuit giữa 2 PE.

Sử dụng LDP làm giao thức quảng bá VC. Định nghĩa phần mở rộng Pseudowire cho

LDP Cần thiết lập kênh ảo tại 2 đầu PE. Pseudowire được thiết lập khi mỗi PE gửi và

nhận thông tin về nhãn của pseudowire. Hỗ trợ các dịch vụ point-to-point lớp 2: FR,

ATM, Ethernet, VLAN, PPP, HDLC.April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

25

Page 26: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Draft Kompella

Sử dụng BGP làm giao thức báo hiệu. Khi cần thêm CE Router, không cần cấu

hình lại các PE Router cũ, chỉ cần cấu hình tại PE mới.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

26

Page 27: Day 4 MPLS L2VPN Updated

So sánh

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

27

  draft-martini draft-kompellaNetwork topology Individual point-to-point

pseudowiresFully meshed point-to-point pseudowires

Độ phức tạp Thấp Cao

Khả năng mở rộngKém với mô hình Full Mesh, bình thường với mô hình bất kì.

Cao với full-mesh Topology, kém với mô hình tùy ý.

Khả năng ứng dụng

Cao, làm việc tốt với dịch vj lớp 1&2High; works well on both Layer 2 and Layer 1 services

Bình thường, làm việc tốt hơn các mô hình khác khi kết nối trực tiếp với FR hoặc ATM

Signaling protocol LDP BGPDiscovery protocol Không hỗ trợ autodiscovery BGPSupport base Wide vendor support Limited vendor support

Page 28: Day 4 MPLS L2VPN Updated

www.ct-in.com.vn

Kiến trúc dịch vụ VPN lớp 228

Page 29: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Kiến trúc dịch vụ VPN lớp 2

Kiến trúc dịch vụ VPN truyền thống. Công nghệ AToM (Any Transport Over

MPLS) Công nghệ L2TPv3

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

29

Page 30: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Công nghệ VPN lớp 2 truyền thống Các công nghệ sử dụng cho dịch vụ VPN

lớp 2 truyền thống: Frame Relay ATM Data-link switching (DLSw) Virtual private dial-up network (VPDN)

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

30

Page 31: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Công nghệ AToM

AToM là phương thức dùng để chuyển các dạng gói tin khác nhau qua mạng MPLS

Nguyên lý chung của nó là xây dựng hai kết nối ảo (VC) LSPgiữa hai điểm PE .

Một VC-LSP cho lưa lượng đi ra, VC còn lại để truyền lưu lượng vào.

VC LSP được phân biệt với nhau bằng các nhãn MPLS mà được gắn bằng tay hoặc thông qua giao thức LDP

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

31

Page 32: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Công nghệ AToM

Sử dụng 2 nhãn MPLS Nhãn phía trên dùng

để chuyển mạch trong mạng MPLS

Nhãn phía dưới xác định kênh ảo tương ứng.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

32

Page 33: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Công nghệ AToMCác thành phần của AToM

VC được thiết lập giữa 2 PE Router.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

33

Page 34: Day 4 MPLS L2VPN Updated

AToMDịch vụ giữa Frame relay và ATM

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

34

PEPseudowire

PEPE

Frame Relay PVC

ATM VC

Multiple pseudowires are

carried over a single Tunnel LSP

QoS enabled on Layer 2 characteristics like Frame Relay

Discard Eligible (DE) & ATM Cell Loss Priority (CLP)

Customer Site

Customer Site

IP/MPLS Backbone

Page 35: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Công nghệ AToMCác giao thức hỗ trợ

AToM hỗ trợ một dải rộng các giao thức lớp 2: PPP, HDLC, Ethernet, Frame Relay, ATM.

PPP over MPLS: hoạt động theo trạng thái transparent. PE Router không tham gia vào quá trình trao đổi bản tin PPP.

HDLC over MPLS: cho phép truyền các bản tin HDLC qua mạng MPLS.

Ethernet over MPLS (EoMPLS): phân chia Pseudowire theo Untagged Ethernet frames: gói tin không có VLAN. IEEE 802.1q tagged Ethernet VLAN frames: Gói tin phân chia

theo VLANApril 19, 2023

www.ct-in.com.vn

35

Page 36: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Công nghệ AToMCác giao thức hỗ trợ

Frame Relay over MPLS (FRoMPLS): PE Router chuyển các frame FR dựa trên giao diện đầu vào và giá trị DLCI.

ATM over MPLS: phân chia Pseudowire theo hai dạng: ATM AAL5 ATM Cell

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

36

Page 37: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Công nghệ Ethernet over MPLS

April 19, 2023

37

www.ct-in.com.vn

Page 38: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Tại sao dùng EoMPLS

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

38

Ethernet

Ethernet

Customer Site 1

Customer Site 2

Ethernet

Ethernet

Customer Site 1

Customer Site 2

Service Provider

?

Page 39: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Mô hình EoMPLS

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

39

Ethernet

Ethernet

Customer Site 1

Customer Site 2

Ethernet

Ethernet

Customer Site 1

Customer Site 2

Service ProviderMPLS Domain

EoMPLS

PE2

CE2

Attachment CircuitsAttachment Circuits

CE1 PE1

Attachment Circuits có thể là interface vật lý, interface vlan hoặc EoMPLS Tunnel

Page 40: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Khái niệm EoMPLS

Được mô tả trong draft-martini. Cho phép truyền tải frame Ethernet qua

mạng chuyển mạch nhãn MPLS. Sử dụng kênh ảo (Virtual Circuit) để kết

nối giữa 2 PE. Thêm 1 nhãn cho VC vào sau nhãn đầu

tiên.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

40

Page 41: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Mô hình EoMPLS

EoMPLS có thể hoạt động theo 2 mô hình: Raw mode (Port-tunneling mode): Ethernet

frame có thể có hoặc không có VLAN. VLAN mode: Mỗi frame đều có VLAN, VLAN

này có ý nghĩa đối với cả PE Router đầu vào và ra.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

41

Page 42: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Định dạng gói tin

Tunnel Header sử dụng cho việc chuyển mạch trong mạng MPLS.

VC Header phân biệt giữa các VC tại PE.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

42

Page 43: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Khái niệm VC ID

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

43

Customer Site 1

Customer Site 2

Service ProviderMPLS Domain

PE2 CE2

Attachment Circuits 1Xconnect to PE2 VC ID = 1

CE1 PE1

EoMPLS 1EoMPLS 2

Attachment Circuits 2 Xconnect to PE2 VC ID = 2

Attachment Circuits 1Xconnect to PE1 VC ID = 1

Attachment Circuits 2Xconnect to PE1 VC ID = 2

Page 44: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Thiết lập VC

PE1 bắt đầu phiên LDP trực tiếp remote với PE2 PE1 đặt giá trị nhãn VC cục bộ và kết nối nó với VC ID

được cấu hình tại giao diện lối vào LDP hoặc TDP cần cấu hình giữa PE và P. Địa chỉ

Loopback cần dùng cho LDP

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

44

P1

P2

P3

Company X

PE2PE1

Targeted LDP Session

Company X

Page 45: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Thiết lập VC

Hoán đổi nhãn VC sau khi thiết lập PW.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

45

P1 P2 P3

Company XCompany X

PE2PE1

VC Label Mapping1

2 VC Label Mapping

Page 46: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Chuyển tiếp lưu lượng

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

46

Page 47: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Chuyển tiếp lưu lượng

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

47

Page 48: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Mô hình cung cấp các dịch vụ VPN

Mạng Metro tại các tỉnh thành chỉ cung cấp dịch vụ L2VPN.

Mô hình cung cấp: Dịch vụ L3VPN được phân cách tại PE

Router trong mạng IP Core của VTN. Khách hàng được tạo 1 kết nối L2VPN lên

đến PE Router.

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

48

Page 49: Day 4 MPLS L2VPN Updated

Mô hình cung cấp MPLS L3VPN

April 19, 2023

www.ct-in.com.vn

49

Core Core

CoreAccess

Access

Access

Access

VN2 PE

VN2 IP VPN

1q

PW

PW

PWPW

CE

CE

MP-BGP

HQVN2 PE