マルチプロトコル ラベル スイッチング(MPLS) : Multiprotocol Label Switching over ATM(MPLS over ATM)

MPLS VPN 環境のパケット フロー

2015 年 11 月 26 日 - 機械翻訳について
その他のバージョン: PDFpdf | ライター翻訳版 (2005 年 6 月 5 日) | 英語版 (2015 年 8 月 22 日) | フィードバック


目次


概要

この文書では、マルチプロトコル ラベル スイッチング(MPLS)仮想プライベート ネットワーク(VPN)を介したパケットフローについて説明します。 また、パケットの内部にマルチプル ラベルを持つことのコンセプトも紹介します。

VPN を MPLS で使用した場合は、サービス プロバイダーのネットワークを通じていくつかのサイトを透過的に相互接続できます。 1 つのサービス プロバイダー ネットワークで複数の IP VPN をサポートできます。 各 VPN は、ユーザからは他のすべてのネットワークから切り離されたプライベート ネットワークのように見えます。 1 つの VPN を通じて、各サイトは同じ VPN 内にある他のサイトに IP パケットを送信できます。

各 VPN は 1 つ以上の VPN ルーティング/転送インスタンス(VRF)に関連付けられます。 VRF は、IP ルーティング テーブル、Cisco Express Fowarding(CEF)テーブルおよびこの転送テーブルを使用する一連のインターフェイスで構成されています。

ルータは VRF ごとに異なるルーティング テーブルと CEF テーブルを保持します。 そのため、情報が VPN の外部に送信されることがなく、さらに IP アドレスの重複問題を気にせずに複数の VPN で同じサブネットを使用できます。

ボーダーゲートウェイ プロトコル(BGP)を使用するルータは、BGP 拡張コミュニティを使用して、VPN ルーティング情報を分配します。

VPN によるアップデートの知らせに関する詳細については、これらの文書を参照して下さい:

MPLS VPN 機能は Cisco IOS で導入されましたか。 ソフトウェア リリース 12.0(5)T。

はじめに

表記法

ドキュメントの表記法の詳細は、『シスコ テクニカル ティップスの表記法』を参照してください。

前提条件

このドキュメントに関する固有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントは、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されたものです。 このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな(デフォルト)設定で作業を開始しています。 対象のネットワークが実稼働中である場合には、どのような作業についても、その潜在的な影響について確実に理解しておく必要があります。

ネットワーク構成図

VPN MPLS の動作を理解するため、次の構成例で説明します。

/image/gif/paws/10474/mpls-packflow-01.gif

この設定では、次のことが行われます。

  • Rapid および Pound は、MPLS を実行しないカスタマー エッジ(CE)デバイス です。 これらは VPN VRF101 に関連づけられています。 ここでは単純に 1 つの VRF だけ使用しています。

  • Farm および Medina は、プロバイダー エッジ デバイス(PE)です。

  • Miles および Yard は、LightStream 1010 ルータです。 これらは、 MPLS のバックボーンになります。

パケット・フロー・プロセス

次の出力は、Rapid がパケットを VPN VRF101 内の Pound に送信した 際の動作を示しています。

rapid#ping 11.5.5.5
      
     Type escape sequence to abort.
     Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 11.5.5.5, timeout is 2 seconds:
     !!!!!
     Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/2/4 ms

     rapid#show ip route 11.5.5.5
     Routing entry for 11.5.5.4/30
       Known via "rip", distance 120, metric 1
       Redistributing via rip
       Last update from 150.150.0.1 on FastEthernet0/1, 00:00:16 ago
       Routing Descriptor Blocks:
       * 150.150.0.1, from 150.150.0.1, 00:00:16 ago, via FastEthernet0/1
           Route metric is 1, traffic share count is 1

Farm は、BGP アドバタイズメントを通じて Medina から アドレス 11.5.5.5 を認識します。

Farm#show ip bgp vpnv4 vrf vrf101 11.5.5.5 
     BGP routing table entry for 1:101:11.5.5.4/30, version 56 
        Paths: (1 available, best #1, table vrf101) 
        Not advertised to any peer 
        Local 
          125.2.2.2 (metric 4) from 125.2.2.2 (125.2.2.2) 
            Origin incomplete, metric 1, localpref 100, valid, internal, best 
            Extended Community: RT:1:101 

     Farm#show ip route vrf vrf101 11.5.5.5 
     Routing entry for 11.5.5.4/30 
        Known via "bgp 1", distance 200, metric 1, type internal 
        Redistributing via rip 
        Advertised by rip metric 0 
        Last update from 125.2.2.2 01:29:20 ago 
        Routing Descriptor Blocks: 
        * 125.2.2.2 (Default-IP-Routing-Table), from 125.2.2.2, 01:29:20 ago      
            Route metric is 1, traffic share count is 1      
            AS Hops 0 

注: 125.2.2.2 は Medina 上のループバックであり、Farm との BGP ペアを作成するために使用します。

11.5.5.5 に指定されたパケットを Medina に送信するために、Farm は 2 つのラベルを使用します。 これは、Farm の CEF および VPN ラベル転送テーブルで確認できます。

Farm#show tag forwarding
-table vrf vrf101 11.5.5.5 detail 
     Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop    
     tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface              
     None   2/91        11.5.5.4/30       0          AT4/0.1    point2point  
             MAC/Encaps=4/12, MTU=4466, Tag Stack{2/91(vcd=69) 40}
             00458847 0004500000028000

     Farm#show ip cef vrf vrf101 11.5.5.5
     11.5.5.4/30, version 25, cached adjacency to ATM4/0.1
     0 packets, 0 bytes
       tag information set
         local tag: VPN-route-head
         fast tag rewrite with AT4/0.1, point2point, tags imposed: {2/91(vcd=69) 40}
       via 125.2.2.2, 0 dependencies, recursive
         next hop 10.0.0.14, ATM4/0.1 via 125.2.2.2/32
         valid cached adjacency
         tag rewrite with AT4/0.1, point2point, tags imposed: {2/91(vcd=69) 40}

2 つのラベルは、Farm から 11.5.5.5 に送信されるパケットに割り当てられます。 これらは次のような表示もできます。

/image/gif/paws/10474/mpls-packflow-02.gif

ラベル 40 がパケットに追加され、これは、VPI/VCI 値の 2/91 でセルにセ グメント化されます。 これは、ラベルが 2/91 でもあることを意味します。

注: いくつかのラベルのついたフレームを受信すると、受信デバイス は最初の 1 つだけをチェックします。

ラベルは次のように割り当てられ ています。

  • Yard が割り当てたラベル 2/91 は、アドレス 125.2.2.2 に対応し ています。 このアドレスは、Farm とペアになる BGP の作成に使用され ます。 MPLS VPN over ATM を参照して下さい: 詳細についてはカスタマー サイトの BGP または RIP を使って。 ラベルは MPLS コアで使用し、フレーム を Farm から Medina の 125.2.2.2 に送信します。

  • Medina が割り当てたラベル 40 は、11.5.5.5 に対応しています。 PE(この場 合 Medina)は、CE(Pound)から IP プレフィックスを確認すると、PE は 、特定のラベルをこのルートに割り当てます。 ラベルは、ルートに組み込まれている VPN VRF によって異なります。 BGP 拡張コミュニティを使用して、ルートおよび ラベルを他の PE にアドバタイズします。

Medina の例を見てみましょう。

Medina#show tag forwarding
-table vrf vrf101 11.5.5.5 detail
     Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop    
     tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface              
     40     Untagged    11.5.5.4/30[V]    570        Et1/1      11.3.3.2     
             MAC/Encaps=0/0, MTU=1500, Tag Stack{}
             VPN route: vrf101
         Per-packet load-sharing

これでラベルの由来を知り、11.5.5.5 に指定されたパケットの動作を確認できます。 ファームは VC 2/91 上のセグメント化されたパケットを送信 します。 ヤードはこれを受け取ります。 Yard のセルの処理について参照するには、次のコマンドを使用します。

Yard#show tag atm
-tdp bindings 125.2.2.2 32
      Destination: 125.2.2.2/32
         Transit ATM0/1/1 2/91 Active -> ATM4/0/0 1/82 Active

VC 2/91(125.2.2.2= Medina に指定されたセル)でこれらのセルを受信すると、Yard は、これ らのセルを発信 VC 1/82 を使用して Miles に切り替えます。

注: Yard はラベル 40 のチェックや修正を行っていません。

Miles でも同様に、セルを VC 1/33 で Medina に切り替えます。

Miles#show tag atm
-tdp bindings 125.2.2.2 32
      Destination: 125.2.2.2/32
         Transit ATM0/1/3 1/82 Active -> ATM0/1/1 1/33 Active

Medina に到達するパケットは、次のような表示もできます。

/image/gif/paws/10474/mpls-packflow-03.gif

VC 1/33 でセルを受信すると、Medina はラベル 1/33 をチェックして このラベルがルータのローカルであることを確認します。 この際、Medina は 、パケットの送信先が独自のアドレスの 1 つになっているか確認します。

Medina#show tag
-switching atm-tdp bindings local-tag 1 33
      Destination: 125.2.2.2/32
         Tailend Router ATM2/0.66 1/33 Active, VCD=406

このため、Medina は最初のラベル(1/33)を削除して、パケットに別の ラベル(40)があることを確認します。 次に、このラベルの対応先をチェッ クして、それに応じてパケットを切り替えます。

Medina#show tag
-switching forwarding-table tags 40
     Local  Outgoing    Prefix            Bytes tag  Outgoing   Next Hop    
     tag    tag or VC   or Tunnel Id      switched   interface              
     40     Untagged    11.5.5.4/30[V]    570        Et1/1      11.3.3.2

この場合、Medina はパケットの送信先が通常の IP リンクに接続されたサイトに指定され ているか確認します。 Medina はラベルを廃棄して、インターフェイ ス イーサネット 1/1 で IP パケットを転送します。

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