Configurar uma rede VPN MPLS básica

Introdução

Este documento descreve como configurar uma rede de núcleo VPN Multiprotocol Label Switching (MPLS) básica. 

Pré-requisitos

Requisitos

Não existem requisitos específicos para este documento.

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas nestas versões de software e hardware:

• Roteadores P e PE

  • Cisco IOS® Software Release que inclui o recurso VPN MPLS.

  • Qualquer roteador Cisco da série 7200 ou superior é compatível com a funcionalidade P.

  • O Cisco 2600, assim como qualquer roteador da série 3600 ou superior, aceita a funcionalidade do PE.

• Roteadores C e CE

  • Você pode usar qualquer roteador que possa trocar informações de roteamento com seu roteador PE.

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Produtos Relacionados

Para implementar o recurso MPLS, você deve ter um roteador do intervalo de Cisco 2600 ou superior. Para selecionar o recurso Cisco IOS com MPLS necessário, use a ferramenta Pesquisa de software. Verifique também a RAM e a memória Flash adicionais necessárias para executar o recurso MPLS nos roteadores. As interfaces WIC-1T, WIC-2T e seriais podem ser usadas.

Conventions

Consulte as Convenções de Dicas Técnicas da Cisco para obter mais informações sobre convenções de documentos.

Essas letras representam os diferentes tipos de roteadores e switches usados:

• P  — Roteador principal do provedor.

• PE  — Roteador Provider Edge.

• CE  — Roteador Customer de borda.

• C  —router. Customer 

Observação: os roteadores PE são o último salto na rede do provedor e esses são os dispositivos que se conectam diretamente aos roteadores CE que não reconhecem o recurso MPLS, como mostrado no próximo diagrama.

Este diagrama mostra uma configuração típica que ilustra as convenções destacadas anteriormente.

Diagrama de rede típico de VPN MPLS

Informações de Apoio

Este documento fornece uma configuração de exemplo de uma VPN Multiprotocol Label Switching (MPLS) quando o Border Gateway Protocol (BGP) está presente nos sites clientes da Cisco.

Quando usado com o MPLS, o recurso VPN permite que vários sites se interconectem de forma transparente através de uma rede de provedor de serviços. Uma rede de provedor de serviços pode suportar várias VPNs de IPs diferentes. Cada uma delas aparece para seus usuários como uma rede privada, separada de todas as outras redes. Na VPN, cada site pode enviar pacotes IP para qualquer outro site na mesma VPN.

Cada VPN é associada a uma ou mais instâncias de Virtual Routing and Forwarding (VRF). Um VRF consiste em uma tabela de IP Routing, uma tabela de Cisco Express Forwarding (CEF) derivada e um conjunto de interfaces que usam essa tabela de encaminhamento. O roteador mantém uma base de informações de roteamento (RIB) e uma tabela CEF separadas para cada VRF. Portanto, as informações não são enviadas para fora da VPN e permitem que a mesma sub-rede seja usada em várias VPNs e não causam problemas de endereço IP duplicado. O roteador que usa o Multiprotocol BGP (MP-BGP) distribui as informações de roteamento VPN com as comunidades estendidas de MP-BGP.

Configuração

Esta seção fornece exemplos de configuração e como eles são implementados.

Diagrama de Rede

Este documento utiliza a seguinte configuração de rede:

Diagrama de topologia

Procedimentos de configuração

Configuração de MPLS

1. Verifique se ip cef está ativado nos roteadores onde o MPLS é necessário. Para melhorar o desempenho, use ip cef distributed (quando disponível).

2. Configure um IGP no núcleo do provedor de serviços. Os protocolos Open Shortest Path First (OSPF) ou Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) são as opções recomendadas e anuncie o Loopback0 de cada roteador IP e PE.

3. Depois que os roteadores do núcleo do provedor de serviços estiverem totalmente acessíveis a L3 entre seus loopbacks, configure o comando mpls ip em cada interface L3 entre os roteadores P e PE.

Observação: a interface do roteador PE que se conecta diretamente ao roteador CE não exige a configuração do comando mpls ip.

Conclua estas etapas nos PEs depois que o MPLS tiver sido configurado (configuração de mpls ip  nas interfaces).

1. Crie um VRF para cada VPN conectada com o vrf definition <VRF name> comando. Etapas adicionais:

   Especifique o diferenciador de rota usado para essa VPN. O comando rd <VPN route distinguisher> é usado para estender o endereço IP para que você possa identificar a qual VPN ele pertence.

    vrf definition Client_A
     rd 100:110   

   Configure as propriedades de importação e exportação para as comunidades estendidas do MP-BGP. Eles são usados para filtrar o processo de importação e exportação com o comando route-target {import|export|both} <target VPN extended community> como mostrado na próxima saída:

   vrf definition Client_A
    rd 100:110
    route-target export 100:1000
    route-target import 100:1000
    !
    address-family ipv4
    exit-address-family 

2. No roteador PE, adicione as interfaces que conectam o CE ao VRF correspondente. Configure os detalhes de encaminhamento para as respectivas interfaces com o vrf forwarding comando e configure o endereço IP.

Pescara#show run interface GigabitEthernet0/1 Building configuration... Current configuration : 138 bytes ! interface GigabitEthernet0/1 vrf forwarding Client_A ip address 10.0.4.2 255.255.255.0 duplex auto speed auto media-type rj45 end

Configurar o MP-BGP

Há várias maneiras de configurar o BGP, por exemplo, você pode configurar roteadores PE como vizinhos BGP ou usar um Refletor de Rota (RR) ou métodos de Confederação. Um Refletor de Rota é usado no próximo exemplo, que é mais escalável do que o uso de vizinhos diretos entre roteadores PE:

1. Digite o address-family ipv4 vrf <VRF name> comando para cada VPN presente neste roteador PE. Em seguida, execute uma ou mais das próximas etapas, conforme necessário:

   • Se você usa o BGP para trocar informações de roteamento com o CE, configure e ative os vizinhos do BGP com os roteadores CE.

   • Se você usar um protocolo de roteamento dinâmico diferente para trocar informações de roteamento com o CE, redistribua os protocolos de roteamento.

Observação: com base no protocolo de roteamento PE-CE usado, você pode configurar qualquer protocolo de roteamento dinâmico (EIGRP, OSPF ou BGP) entre dispositivos PE e CE. Se o BGP for o protocolo usado para trocar informações de roteamento entre PE e CE, não há necessidade de configurar a redistribuição entre protocolos.

2. Entre no address-family vpnv4 modo e conclua as próximas etapas:

• Ative os vizinhos, uma sessão de vizinho VPNv4 precisa ser estabelecida entre cada roteador PE e o Refletor de Rota.

• Especifique se uma comunidade estendida deve ser utilizada. Isso é obrigatório.

Configurações

Este documento usa estas configurações para configurar o exemplo de rede VPN MPLS:

• Pescara (PPE)

• Pesaro (PPE)

• Pomerol (P)

• Pulligny (RR)

• Pauillac (P)

hostname Pescara
!
ip cef
!

!--- VPN Client_A commands.

vrf definition Client_A
 rd 100:110
 route-target export 100:1000
 route-target import 100:1000  
 !
 address-family ipv4
 exit-address-family

!--- Enables the VPN routing and forwarding (VRF) routing table.  
!--- Route distinguisher creates routing and forwarding tables for a VRF. 
!--- Route targets creates lists of import and export extended communities for the specified VRF. 
    

!--- VPN Client_B commands.  

vrf definition Client_B
 rd 100:120
 route-target export 100:2000
 route-target import 100:2000
 !
 address-family ipv4
 exit-address-family  
! 
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.4 255.255.255.255
 ip router isis  
!
interface GigabitEthernet0/1
 vrf forwarding Client_A
 ip address 10.0.4.2 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
!
interface GigabitEthernet0/2
 vrf forwarding Client_B
 ip address 10.0.4.2 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45  

!--- Associates a VRF instance with an interface or subinterface. 
!--- GigabitEthernet0/1 and 0/2 use the same IP address, 10.0.4.2. 
!--- This is allowed because they belong to two different customer VRFs. 

!
interface GigabitEthernet0/0
 description link to Pauillac
 ip address 10.1.1.14 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip

!--- Enables MPLS on the L3 interface connecting to the P router

!  
router isis
 net 49.0001.0000.0000.0004.00
 is-type level-2-only
 metric-style wide
 passive-interface Loopback0

!--- Enables IS-IS as the IGP in the provider core network 

!
router bgp 65000
 bgp log-neighbor-changes  
 neighbor 10.10.10.2 remote-as 65000  
 neighbor 10.10.10.2 update-source Loopback0

!--- Adds an entry to the BGP or MP-BGP neighbor table. 
!--- And enables BGP sessions to use a specific operational interface for TCP connections.  

!
 address-family vpnv4
  neighbor 10.10.10.2 activate
  neighbor 10.10.10.2 send-community both
 exit-address-family
  
!--- To enter address family configuration mode that use standard VPN version 4 address prefixes.
!--- Creates the VPNv4 neighbor session to the Route Reflector. 
!--- And to send the community attribute to the BGP neighbor. 
 
!
 address-family ipv4 vrf Client_A
  neighbor 10.0.4.1 remote-as 65002
  neighbor 10.0.4.1 activate
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf Client_B
  neighbor 10.0.4.1 remote-as 65001
  neighbor 10.0.4.1 activate
 exit-address-family

!--- These are the eBGP sessions to each CE router belonging to different customers.
!--- The eBGP sessions are configured within the VRF address family

!  
end 

hostname Pesaro
!
ip cef
!
vrf definition Client_A
 rd 100:110
 route-target export 100:1000
 route-target import 100:1000
 !
 address-family ipv4
 exit-address-family
!     
vrf definition Client_B
 rd 100:120
 route-target export 100:2000
 route-target import 100:2000
 !
 address-family ipv4
 exit-address-family
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.6 255.255.255.255  
 ip router isis 
!
interface GigabitEthernet0/0
 description link to Pomerol
 ip address 10.1.1.22 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
interface GigabitEthernet0/1
 vrf forwarding Client_B
 ip address 10.0.6.2 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
!
interface GigabitEthernet0/2
 vrf forwarding Client_A
 ip address 10.1.6.2 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
!
interface GigabitEthernet0/3
 vrf forwarding Client_A
 ip address 10.0.6.2 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
!
router isis
 net 49.0001.0000.0000.0006.00
 is-type level-2-only
 metric-style wide
 passive-interface Loopback0
!         
router bgp 65000
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.2 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.2 update-source Loopback0
 !
 address-family vpnv4
  neighbor 10.10.10.2 activate
  neighbor 10.10.10.2 send-community both
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf Client_A
  neighbor 10.0.6.1 remote-as 65004
  neighbor 10.0.6.1 activate
  neighbor 10.1.6.1 remote-as 65004
  neighbor 10.1.6.1 activate
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf Client_B
  neighbor 10.0.6.1 remote-as 65003
  neighbor 10.0.6.1 activate
 exit-address-family
!         
!         
end 

hostname Pomerol
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.3 255.255.255.255
 ip router isis
!
interface GigabitEthernet0/0
 description link to Pesaro
 ip address 10.1.1.21 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
interface GigabitEthernet0/1
 description link to Pauillac
 ip address 10.1.1.6 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
interface GigabitEthernet0/2
 description link to Pulligny
 ip address 10.1.1.9 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
router isis
 net 49.0001.0000.0000.0003.00
 is-type level-2-only
 metric-style wide
 passive-interface Loopback0
!
end 

hostname Pulligny
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.2 255.255.255.255
 ip router isis
!
interface GigabitEthernet0/0
 description link to Pauillac
 ip address 10.1.1.2 255.255.255.252ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
interface GigabitEthernet0/1
 description link to Pomerol
 ip address 10.1.1.10 255.255.255.252ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
interface GigabitEthernet0/3
 no ip address
 shutdown
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
!
router isis
 net 49.0001.0000.0000.0002.00
 is-type level-2-only
 metric-style wide
 passive-interface Loopback0
!
router bgp 65000
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 10.10.10.4 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.4 update-source Loopback0
 neighbor 10.10.10.6 remote-as 65000
 neighbor 10.10.10.6 update-source Loopback0
 !
 address-family vpnv4
  neighbor 10.10.10.4 activate
  neighbor 10.10.10.4 send-community both
  neighbor 10.10.10.4 route-reflector-client
  neighbor 10.10.10.6 activate
  neighbor 10.10.10.6 send-community both
  neighbor 10.10.10.6 route-reflector-client
 exit-address-family
!
!
end
 

hostname pauillac
!
ip cef
!
interface Loopback0
 ip address 10.10.10.1 255.255.255.255
 ip router isis 
!
interface GigabitEthernet0/0
 description link to Pescara
 ip address 10.1.1.13 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
interface GigabitEthernet0/1
 description link to Pulligny 
 ip address 10.1.1.5 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
interface GigabitEthernet0/2
 description link to Pomerol
 ip address 10.1.1.1 255.255.255.252
 ip router isis 
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
 mpls ip
!
router isis
 net 49.0001.0000.0000.0001.00
 is-type level-2-only
 metric-style wide
 passive-interface Loopback0
!
end 

hostname CE-A1
!
ip cef
!
interface GigabitEthernet0/0
 ip address 10.0.4.1 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
!
router bgp 65002
 bgp log-neighbor-changes
 redistribute connected
 neighbor 10.0.4.2 remote-as 65000
!
end 

hostname CE-A3
!
ip cef
!
interface GigabitEthernet0/0
 ip address 10.0.6.1 255.255.255.0
 duplex auto
 speed auto
 media-type rj45
!
router bgp 65004
 bgp log-neighbor-changes
 redistribute connected
 neighbor 10.0.6.2 remote-as 65000
!         
end 

Verificação

Esta seção fornece informações que você pode usar para confirmar se a configuração funciona corretamente:

Comandos de verificação PE para CE

• show ip vrf — Verifica se o VRF correto existe.
• show ip vrf interfaces — Verifica as interfaces ativadas.
• show ip route vrf <VRF name> — Verifica as informações de roteamento nos roteadores PE.
• traceroute vrf <VRF name> <IP address> — Verifica as informações de roteamento nos roteadores PE.
• show ip cef vrf <VRF name> <IP address> detail — Verifica as informações de roteamento nos roteadores PE.

Comandos de verificação do MPLS LDP

• show mpls interfaces
• show mpls forwarding-table
• mostrar associações ldp mpls
• show mpls ldp neighbor  

Comandos de verificação de PE para PE/RR

• show bgp vpnv4 unicast all summary 
• show bgp vpnv4 unicast all neighbor <neighbor IP address> advertised-routes - Verifica se os prefixos VPNv4 foram enviados
• show bgp vpnv4 unicast all neighbor <neighbor IP address> routes - Verifica prefixos VPNv4 recebidos

Esta é uma saída de comando de exemplo do comando show ip vrf.

Pescara#show ip vrf
  Name                             Default RD            Interfaces
  Client_A                         100:110               Gi0/1
  Client_B                         100:120               Gi0/2

Este é um exemplo de saída de comando do comando show ip vrf interfaces.

Pesaro#show ip vrf interfaces 
Interface              IP-Address      VRF                              Protocol
Gi0/2                  10.1.6.2        Client_A                         up      
Gi0/3                  10.0.6.2        Client_A                         up      
Gi0/1                  10.0.6.2        Client_B                         up    

Neste próximo exemplo, os comandos show ip route vrf mostram o mesmo prefixo 10.0.6.0/24 em ambas as saídas. Isso ocorre porque o PE remoto tem a mesma rede para dois clientes Cisco, CE_B2 e CE_A3, o que é permitido em uma solução VPN MPLS típica.

Pescara#show ip route vrf Client_A

Routing Table: Client_A
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
C        10.0.4.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/1
L        10.0.4.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/1
B        10.0.6.0/24 [200/0] via 10.10.10.6, 11:11:11
B        10.1.6.0/24 [200/0] via 10.10.10.6, 11:24:16
Pescara#

Pescara#show ip route vrf Client_B

Routing Table: Client_B
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area 
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
       i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
       ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
       o - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISP
       a - application route
       + - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR

Gateway of last resort is not set

      10.0.0.0/8 is variably subnetted, 3 subnets, 2 masks
C        10.0.4.0/24 is directly connected, GigabitEthernet0/2
L        10.0.4.2/32 is directly connected, GigabitEthernet0/2
B        10.0.6.0/24 [200/0] via 10.10.10.6, 11:26:05 

Quando você executa um traceroute entre dois sites, neste exemplo, dois sites do Client_A (CE-A1 para CE-A3), é possível ver a pilha de rótulos usada pela rede MPLS (se ela estiver configurada para fazer isso pelo mpls ip propagate-ttl ).

CE-A1#show ip route 10.0.6.1
Routing entry for 10.0.6.0/24
  Known via "bgp 65002", distance 20, metric 0
  Tag 65000, type external
  Last update from 10.0.4.2 11:16:14 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.0.4.2, from 10.0.4.2, 11:16:14 ago
      Route metric is 0, traffic share count is 1
      AS Hops 2
      Route tag 65000
      MPLS label: none
CE-A1#

CE-A1#ping 10.0.6.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.0.6.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 7/8/9 ms
CE-A1#

CE-A1#traceroute 10.0.6.1 probe 1 numeric
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.0.6.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 10.0.4.2 2 msec
  2 10.1.1.13 [MPLS: Labels 20/26 Exp 0] 8 msec
  3 10.1.1.6 [MPLS: Labels 21/26 Exp 0] 17 msec
  4 10.0.6.2 [AS 65004] 11 msec
  5 10.0.6.1 [AS 65004] 8 msec 

Observação: Exp 0 é um campo experimental usado para Qualidade de Serviço (QoS).

A próxima saída mostra a adjacência IS-IS e LDP estabelecida entre o RR e alguns dos roteadores P na rede central do provedor de serviços:

Pulligny#show isis neighbors 

Tag null:
System Id       Type Interface     IP Address      State Holdtime Circuit Id
Pauillac        L2   Gi0/0         10.1.1.1        UP    25       Pulligny.01        
Pomerol         L2   Gi0/1         10.1.1.9        UP    23       Pulligny.02        
Pulligny#

Pulligny#show mpls ldp neighbor 
    Peer LDP Ident: 10.10.10.1:0; Local LDP Ident 10.10.10.2:0
        TCP connection: 10.10.10.1.646 - 10.10.10.2.46298
        State: Oper; Msgs sent/rcvd: 924/921; Downstream
        Up time: 13:16:03
        LDP discovery sources:
          GigabitEthernet0/0, Src IP addr: 10.1.1.1
        Addresses bound to peer LDP Ident:
          10.1.1.13       10.1.1.5        10.1.1.1        10.10.10.1      
    Peer LDP Ident: 10.10.10.3:0; Local LDP Ident 10.10.10.2:0
        TCP connection: 10.10.10.3.14116 - 10.10.10.2.646
        State: Oper; Msgs sent/rcvd: 920/916; Downstream
        Up time: 13:13:09
        LDP discovery sources:
          GigabitEthernet0/1, Src IP addr: 10.1.1.9
        Addresses bound to peer LDP Ident:
          10.1.1.6        10.1.1.9        10.10.10.3      10.1.1.21        

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