L2VPN

Материал из Juniper Exam Wiki
Перейти к навигации Перейти к поиску

ISP предоставляет только транспорт. Маршрутизация ложится на клиента.

Обе схемы работают одинаково с точки зрения forwarding (используют одинаковую инкаспуляцию). Разница только в signaling (control plane)- BGP vs LDP.

Martini - даже нет понятия VPN, это просто объединение 2х точек.

L2VPN нуждаются в BGP route refresh, без разрыва BGP сессии. Эта функция автоматически включается для L2VPN, дополнительных настроек не требует.

Martini (LDP)

Signaling

На PE2 int 1 приходит l2-пакет. Пакет нужно туннелировать. Но если просто отправить пакет, то на PE1: не понятно что делать с пакетом. Поэтому при передаче через туннель нужно добавить 2 метки. Верхняя, чтобы передать по туннелю, нижняя связана с интерфейсом.

  • Каждый PE каждому интерфейсу выделяет метку (VC label).
  • Приходящие пакеты будут сразу обрабатываться по mpls.0: 40 pop -> int 1, 50 pop -> int 2, 60 pop -> int 3.
  • Как только сконфигурирован l2circuit, интерфейсу выделена метка и записана в mpls.0.
  • Cо стороны PE1 (ingress) - mpls.0: int 1 push 40 push 20 -> P (резолв LDP соседа из inet.3), int 3 push 60 push 20 -> P.

PE1 должен получить информацию о метках, которые нужно назначать. Как??

  • Для передачи используется LDP сессия PE1 <> PE2, в конфигурации задано куда строить LDP туннель. Помним, что по умолчанию LDP поднимает сессии только с непосредственно подключенными соседями.
  • Метки (40, 50, 60) передали от PE2 к PE1.
  • PE1 должен определить какая метка какому интерфейсу соответствует. Этот параметр задаем руками. Virtual curcuit-ID (VCI) - должен быть уникальным для пары устройств, размер 4 байта. VCI передается вместе с метками.

Дополнительно передается:

  • инкапсуляция, которая должна быть одинаковой с обоих концов l2curcuit
  • vlan-id - одинаковый (в Cisco может быть одинаковым)
  • MTU - одинаковый, задается только для сигналинга, не имеет практического значения.

Для корректной работы:

  • Между PE должна быть LSP (LDP или RSVP)
  • Lo интерфейсы PE должны быть добавлены в [protocols ldp]

Forwarding

Фрейм: ip(1500) + l2 header(18) + CW-control word (4) + mpls int (4) + mpls tunnel (4) - это минимальный вариант, но он уже получается большой => стоит ставить MTU с запасом ~1570 или больше.

Форвардинг строится только на метках mpls.0. Внутри сети провайдера пакет передается в 2ми метками (туннельная и интерфейсная).

Мак-адреса не изучаются. Вообще фрейм просто передается тупо и все.

Circuit - это по сути 2 метки: на вход (incoming), на выход (outgoing).

Пример (часть ненужных полей в выводе удалена): 

lagavulin> show route table l2circuit.0 detail 
l2circuit.0: 2 destinations, 2 routes (2 active, 0 holddown, 0 hidden)
10.200.86.3:CtrlWord:4:550:Local/96 (1 entry, 1 announced)
       *L2CKT  Preference: 7
               Next hop type: Indirect
               Next hop: 192.168.86.1 via ge-0/0/0.30 weight 0x1, selected
               Label-switched-path lagavulin-to-oban
               Label operation: Push 300592
               Protocol next hop: 10.200.86.3
               Age: 41:24 	Metric2: 4 
               Announcement bits (1): 0-LDP 
               AS path: I
               VC Label 299968, MTU 9000, VLAN ID 550
10.200.86.3:CtrlWord:4:550:Remote/96 (1 entry, 1 announced)
       *LDP    Preference: 9
               Next hop type: Discard
               Age: 37:49 
               Announcement bits (1): 1-l2 circuit 
               AS path: I
               VC Label 300064, MTU 9000, VLAN ID 550
  • 300064 - push VC label for that destination (метка для интерфейса)
  • 300592 - push MPLS label (для LSP туннеля)
  • 299968 - роутер будет ожидать для данного circuit пакет с этой меткой

Configuration

[edit interfaces ge-0/0/0]
  encapsulation flexible-ethernet-services;
[edit interfaces ge-0/0/0]
   unit 560 {
       description l2-to-lagavulin;
       encapsulation vlan-ccc;
       vlan-id 560;}
[edit protocols l2circuit neighbor 10.200.86.7]
     interface ge-0/0/0.560 {
        virtual-circuit-id 560;
        description l2-to-lagavulin;
        mtu 9000;}
[edit protocols ldp]
   interface Lo0.0

Для ссс-инкапсуляции зарезервирован диапазон 512-4094

Кстати, можно объединять интерфейсы между собой на одном роутере. 

[edit protocols l2circuit local-switching]
interface ge-0/0/1.200
   end-interface
      interface ge-0/0/3.200

Verification

Можно смотреть только состояние l2circuit connection. =( Если исключить всякие тупые ошибки, типа mtu mismatch, ненастроенный сигналинг с двух сторон и т.п., то в основном проблемы сводятся к проблемам с обменом метками между PE. В таком случае проверяем:

  • LDP соседство
  • LDP database
  • Наличие Lo в inet.3 и т.д.

Если control plane поднялся:

  • Можем смотреть только обмен пакетами на интерфейсе.
  • Поднимать l3 интерфейсы и смотреть свзяность через l2circuit.
  • Если физически нет возможности поднять l3, то можно задействовать logical-tunnel.

Kompella (BGP)

Цель - создать полноценный VPN. В l2circuit используется LDP-full-mesh.

Для Kompella используется сигнализация на основе BGP, можно соорудить full-mesh iBGP, можно использовать RR.

  • Для клиента создается отдельный RI.
  • В него добавляются локальные интерфейсы клиента и указывается с каким удаленным роутером RI будет соединяться. Router-ID - не очень надежно, т.к. его можно заменить, и в таком случае придется переделывать все RI для клиента по всей сети. Поэтому привязку сделали по site-id - задаются вручную, определяют схему коммутации между роутерами (в рамках RI).
  • Метка назначается каждому локальному интерфейсу, который ассоциирован с site (per interface).
  • Роутеры между собой обмениваются выделенными метками, чтобы удаленные site знали push какой метки делать, чтобы достичь нужного site. Набор меток - новый NLRI - family l2vpn signaling.
  • У каждого клиента также присутствует свой идентификатор - route-target.

LSP между PE должна быть предустановлена, можно использовать как LDP так и RSVP.

L2vpn signaling и выделение меток

Алгоритм выделения меток был оптимизирован, но для лучшего понимая как и зачем, рассмотрим этапы его становления. =)

Изначально, исходя из схемы, рассмотрим что требуется передавать между PE, на примере того, что передаст PE1:

  • метки:
  • 102 -> site 2
  • 103 -> site 3
  • 104 -> site 4
  • local site-id:
  • site-id = 1
  • PE2 видит:

я - site 2, site 1 ассоциирован с int 1, site 1 прислал, что для отправки пакета ему, я должен сделать push 102 => int 1: push 102 push 50 (LSP до PE1) резолвим next-hop для PE1 в inet.3))

  • PE3 видит:

я - site 3, site 1 ассоциирован с int 1, site 1 прислал, что для отправки пакета ему, я должен сделать push 103 => int 1: push 103 push 60.

То есть все PE получают от site 1 все метки, хотя им нужна всего одна, которая соответствует его site.

Kompella решил, что это излишняя инфа и что достаточно пересылать только метки, не указывая каким site они соответствуют. Метки просто будут располагаться ровно в том порядке, в котором они предназначены удаленным site. 

101 - 1
102 - 2
103 - 3
...

В таком случае важно следить, чтобы site имели номера один за одним, блок меток тогда будет - непрерывный.

Если на сети будет так: PE1 - site 1, PE2 - site 50, то PE1 будет вынужден выделить метки [1, ..., 50], хотя требуется только 1 и 50. Те site, которые пропускаются, для них будут созданы фейковые метки 2, 3, ..., 49, но метки использоваться не будут.

PE2 получит: 

102
103
104

и выберет для себя 103, что будет не правильным поведением.

Отсюда вытекает еще один важный момент, что PE1, который генерирует NLRI с метками - должен запихнуть себя туда, чтобы не нарушить порядок меток.

В итоге от PE2 будет такое распределение меток: 

int 1 (site 1) - 201 label
int 2 (site 3) - 203 label
int 3 (site 4) - 204 label
202 label - выделена, но не связана ни с каким интерфейсом.

И будет передан такой NLRI: 

201
202
203
204
site-id 2

В Juniper выделен отдельный блок (для Kompella), начиная с 800000, в рамках 1 PE метки не повторяются, должны быть уникальными.

Затем Kompella решил оптимизировать алгоритм, и вместо того, чтобы передавать блок меток, будут передаваться параметры, а метку для себя каждый PE вычислит сам.

В итоге в NLRI передается:

  • label base (начальная)
  • site-ID
  • label range

Исходя из полученных данных PE вычисляет свою метку для связи с тем PE, кот переслал блок: 

label = label base + site-ID - 1 (offset)

Данная метка заносится в mpls.0

Т.о. получается, что каждый PE хранит у себя одну метку, а не кучу лишних.

Когда добавляется еще один site: site-5: создал RI, сгенерировал NLRI, NLRI проанонсировался остальным PE, через RR. PE1 получил NLRI, понял, что появился site 5, требуется построить до него туннель, посмотрел какую метку push в сторону site 5 - все нормально.

PE5 получил NLRI всех PE от RR, начинает строить до них туннели. Для site 1 - возьмет 105 метку, которой в блоке нет, это понятно по label range. Что делать?

PE1, когда был получен NLRI от PE5, должен изменить NLRI, но метка 105 возможно будет уже занята для других целей. И + уже построенные туннели должны буду заново создаться, т.к. прилетит новый NLRI.

Поэтому, PE1 не меняет текущий блок, а добавляет к нему новый блок, тогда NLRI (конечный вариант):

  • label base = 110
  • site-id = 1
  • label-range = 3
  • label offset = 5 - равен начальному site-ID, которому выделена первая метка блока.

Выглядит так: 10.200.86.1:1212:1:3/96:

  • 10.200.86.1:1212 - RD
  • 1 - site-id
  • 3 - offset
  • /96 - mask

L2 extended community содержит информацию об MTU: MTU, сконфигурированное PE-CE линке на отправляющем PE. Т.к. на L2 участке нет места фрагментации, то PE, получивший NLRI с не совпадающим MTU, проигнорирует такой NLRI.

  • vlan-id = [0 - 511] - обычные vlan-tagged interfaces
  • vlan-id = [512 - 4094] - специальные, для ccc-encapsulation.

По факту в настройки vlan-ccc с vlan-id < 512 у меня проблем не возникало.

В случаях, когда на одном роутере подключены 2 site клиента, которые также требуется соединить между собой, можно просто внутри VRF разным интерфейсам назначаем разные site-ID. В этом случае просто для каждого site будет создан свой NLRI. Так тоже можно.

L2vpn labels.png

Configuration

blair# top show | compare  
[edit interfaces ge-0/0/0]
encapsulation flexible-ethernet-services;
   unit 601 {
       encapsulation vlan-ccc;
       vlan-id 601;
   }
[edit protocols bgp group internal]
  family l2vpn {
      signaling;

[edit routing-instances]
fox-services {
   instance-type l2vpn;
   interface ge-0/0/0.600;
   interface ge-0/0/0.601;
   route-distinguisher 10.200.86.1:1212;
   vrf-target target:1111:1212;
   protocols {
       l2vpn {
           encapsulation-type ethernet-vlan;
           site blair {
               site-identifier 1;
               interface ge-0/0/0.600 {
                   remote-site-id 9;
               }
               interface ge-0/0/0.601 {
                   remote-site-id 4;

tormore:
fox-services {
   instance-type l2vpn;
   interface ge-0/0/0.850;
   route-distinguisher 10.200.86.9:1212;
   vrf-target target:1111:1212;
   protocols {
       l2vpn {
           encapsulation-type ethernet-vlan;
           site tormore {
               site-identifier 9;
               interface ge-0/0/0.850 {
                   remote-site-id 1;

Verification

blair> show l2vpn connections    
Instance: fox-services
 Local site: blair (1)
   connection-site           Type  St     Time last up          # Up trans
   4                         rmt   Up     Nov  7 14:49:02 2016           1
     Remote PE: 10.200.86.4, Negotiated control-word: Yes (Null)
     Incoming label: 800001, Outgoing label: 800000
     Local interface: ge-0/0/0.601, Status: Up, Encapsulation: VLAN
   9                         rmt   Up     Nov  7 17:47:21 2016           1
     Remote PE: 10.200.86.9, Negotiated control-word: Yes (Null)
     Incoming label: 800002, Outgoing label: 800004
     Local interface: ge-0/0/0.600, Status: Up, Encapsulation: VLAN

blair> show route advertising-protocol bgp 10.200.86.9 detail 
fox-services.l2vpn.0: 4 destinations, 4 routes (4 active, 0 holddown, 0 hidden)
*  10.200.86.1:1212:1:3/96 (1 entry, 1 announced)
BGP group internal type Internal
    Route Distinguisher: 10.200.86.1:1212
    Label-base: 800000, range: 2, status-vector: 0x0 
    Nexthop: Self
    Flags: Nexthop Change
    Localpref: 100
    AS path: [1111] I
    Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100
*  10.200.86.1:1212:1:9/96 (1 entry, 1 announced)
BGP group internal type Internal
    Route Distinguisher: 10.200.86.1:1212
    Label-base: 800002, range: 2, status-vector: 0x0 
    Nexthop: Self
    Flags: Nexthop Change
    Localpref: 100
    AS path: [1111] I
    Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100

blair> show route receive-protocol bgp 10.200.86.9 detail table fox-services.l2vpn.0 
fox-services.l2vpn.0: 4 destinations, 4 routes (4 active, 0 holddown, 0 hidden)
*  10.200.86.9:1212:9:1/96 (1 entry, 1 announced)
    Import Accepted
    Route Distinguisher: 10.200.86.9:1212
    Label-base: 800004, range: 2, status-vector: 0x0 
    Nexthop: 10.200.86.9
    Localpref: 100
    AS path: I
    Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100

blair> show route table bgp.l2vpn.0 detail 
bgp.l2vpn.0: 2 destinations, 2 routes (2 active, 0 holddown, 0 hidden)
10.200.86.4:1212:4:1/96 (1 entry, 0 announced)
       *BGP    Route Distinguisher: 10.200.86.4:1212
               Source: 10.200.86.4
               Protocol next hop: 10.200.86.4
               Age: 3:01:31 	Metric2: 1 
               Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100
               Import Accepted
               Label-base: 800000, range: 2, status-vector: 0x0 
               Localpref: 100
               Router ID: 10.200.86.4
               Secondary Tables: fox-services.l2vpn.0
10.200.86.9:1212:9:1/96 (1 entry, 0 announced)
       *BGP    Route Distinguisher: 10.200.86.9:1212
               Source: 10.200.86.9
               Protocol next hop: 10.200.86.9
               Age: 3:12       Metric2: 1 
               Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100
               Import Accepted
               Label-base: 800004, range: 2, status-vector: 0x0 
               Localpref: 100
               Router ID: 10.200.86.9
               Secondary Tables: fox-services.l2vpn.0

tormore> show route receive-protocol bgp 10.200.86.1 table fox-services.l2vpn.0 detail 
fox-services.l2vpn.0: 4 destinations, 4 routes (4 active, 0 holddown, 0 hidden)
*  10.200.86.1:1212:1:3/96 (1 entry, 1 announced)
    Import Accepted
    Route Distinguisher: 10.200.86.1:1212
    Label-base: 800000, range: 2, status-vector: 0x0 
    Nexthop: 10.200.86.1
    Localpref: 100
    AS path: I
    Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100
*  10.200.86.1:1212:1:9/96 (1 entry, 1 announced)
    Import Accepted
    Route Distinguisher: 10.200.86.1:1212
    Label-base: 800002, range: 2, status-vector: 0x0 
    Nexthop: 10.200.86.1
    Localpref: 100
    AS path: I
    Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100

Forwarding Только метки и ничего больше! 1 метка для L2VPN, одна для передачи через LSP.

Ingress: 

blair> show route table fox-services.l2vpn.0 detail
fox-services.l2vpn.0: 4 destinations, 4 routes (4 active, 0 holddown, 0 hidden)
+ = Active Route, - = Last Active, * = Both
 10.200.86.9:1212:9:1/96 (1 entry, 1 announced)
       *BGP Route Distinguisher: 10.200.86.9:1212
               Source: 10.200.86.9
               Protocol next hop: 10.200.86.9
               Age: 35:59 	Metric2: 1 
               Announcement bits (1): 0-fox-services-l2vpn 
               Communities: target:1111:1212 Layer2-info: encaps:VLAN, control flags:Control-Word, mtu: 0, site preference: 100
               Import Accepted
               Label-base: 800004, range: 2, status-vector: 0x0 
               Localpref: 100
               Router ID: 10.200.86.9
               Primary Routing Table bgp.l2vpn.0

blair> show route table fox-services.l2vpn.0           
fox-services.l2vpn.0: 4 destinations, 4 routes (4 active, 0 holddown, 0 hidden)
+ = Active Route, - = Last Active, * = Both
...
10.200.86.9:1212:9:1/96                
                  *[BGP/170] 00:37:40, localpref 100, from 10.200.86.9
                     AS path: I
                   > to 192.168.86.25 via ge-0/0/0.110, label-switched-path blair-to-tormore

blair> show rsvp session name blair-to-tormore detail 
Ingress RSVP: 2 sessions 
10.200.86.9
 From: 10.200.86.1, LSPstate: Up, ActiveRoute: 0
 LSPname: blair-to-tormore, LSPpath: Primary
 LSPtype: Static Configured
 Resv style: 1 FF, Label in: -, Label out: 301168

На транзитных будет swap и pop с метками для LSP.

Egress: 

tormore> show route label 800004  
mpls.0: 15 destinations, 15 routes (15 active, 0 holddown, 0 hidden)
+ = Active Route, - = Last Active, * = Both
800004             *[L2VPN/7] 00:05:53
                   > via ge-0/0/0.850, Pop       Offset: 4

Stitching

L2VPN BGP (Kompella)

L2VPN stitching.png

Можно объединить два L2VPN, используя stitching в виде interworking interface (или иногда используют logical-tunnel, кот требует физического включения на оборудовании и специальную плату):

  • задаем interface iw.0 внутри [edit interfaces], encapsulation и vlan-id должны быть как и для удаленных концов VPN
[interfaces]
   iw0 {
       unit 0 {
           encapsulation vlan-ccc;
           vlan-id 10;
           peer-unit 1;}
       unit 1 {
           encapsulation vlan-ccc;
           vlan-id 10;
           peer-unit 0; }}
  • создаем RI, которые нужно будет скрепить между собой, добавляя в них interface iw0:
[routing-instances]
   bear {
       instance-type l2vpn;
       interface iw0.1;
       route-distinguisher 10.200.86.5:999;
       vrf-target target:1111:999;
       protocols {
           l2vpn {
               encapsulation-type ethernet-vlan;
               site dalw {
                   site-identifier 5;
                   interface iw0.1 {
                       remote-site-id 8; }}}}}
   fox {
       instance-type l2vpn;
       interface iw0.0;
       route-distinguisher 10.200.86.5:8765;
       vrf-target target:1111:8765;
       protocols {
           l2vpn {
               encapsulation-type ethernet-vlan;
               site dalw {
                   site-identifier 5;
                   interface iw0.0 {
                       remote-site-id 3; }}}}}}
  • включаем l2iw protocol:
[protocols]
   l2iw;

При выключении protocols l2iw наш ститчинг проложит работать. После выключения и перезагрузки роутер - перестанет работать. Работоспособность восстановится только после повторного включения l2iw.

Проверяем: 

dalwhinnie> show l2vpn connections 
Instance: bear
 Local site: dalw (5)
   connection-site           Type  St     Time last up          # Up trans
   8                         rmt   Up     Feb  9 12:52:35 2017           1
     Remote PE: 10.200.86.8, Negotiated control-word: Yes (Null)
     Incoming label: 800005, Outgoing label: 800006
     Local interface: iw0.1, Status: Up, Encapsulation: VLAN
Instance: fox
 Local site: dalw (5)
   connection-site           Type  St     Time last up          # Up trans
   3                         rmt   Up     Feb  9 12:52:35 2017           1
     Remote PE: 10.200.86.3, Negotiated control-word: Yes (Null)
     Incoming label: 800006, Outgoing label: 800006
     Local interface: iw0.0, Status: Up, Encapsulation: VLAN

L2VPN LDP (Martini)

iw interface и протокол l2iw - задаются аналогично, конфигурация l2circuit: 

[protocols l2circuit]
   neighbor 10.200.86.3 {
       interface iw0.0 {
           virtual-circuit-id 10;
           encapsulation-type ethernet-vlan; }}
   neighbor 10.200.86.8 {
       interface iw0.1 {
           virtual-circuit-id 10;
           encapsulation-type ethernet-vlan;}}}

dalwhinnie> show l2circuit connections 
Neighbor: 10.200.86.3 
   Interface                 Type  St     Time last up          # Up trans
   iw0.0(vc 10)              rmt   Up     Feb 11 15:51:15 2017           1
     Remote PE: 10.200.86.3, Negotiated control-word: Yes (Null)
     Incoming label: 299872, Outgoing label: 300832
     Negotiated PW status TLV: No
     Local interface: iw0.0, Status: Up, Encapsulation: VLAN
Neighbor: 10.200.86.8 
   Interface                 Type  St     Time last up          # Up trans
   iw0.1(vc 10)              rmt   Up     Feb 11 15:51:16 2017           1
     Remote PE: 10.200.86.8, Negotiated control-word: Yes (Null)
     Incoming label: 299888, Outgoing label: 300128
     Negotiated PW status TLV: No
     Local interface: iw0.1, Status: Up, Encapsulation: VLAN


Kompella + Martini

Опять же interface iw0 и protocols l2iw - такие же. 

[protocols l2circuit]
   neighbor 10.200.86.3 {
       interface iw0.0 {
           virtual-circuit-id 10;
           encapsulation-type ethernet-vlan; }}
[routing-instances bear]
   instance-type l2vpn;
   interface iw0.1;
   route-distinguisher 10.200.86.5:999;
   vrf-target target:1111:999;
   protocols {
       l2vpn {
           encapsulation-type ethernet-vlan;
           site dalw {
               site-identifier 5;
               interface iw0.1 {
                   remote-site-id 8;}}}}}
Источник — https://juniper-exam.ru/index.php?title=L2VPN&oldid=881