精簡路由配置的VRF通信方法

2019-11-05 00:56:50

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供稿：網友

隨著網絡基礎設施建設的快速增長，各個行業廣域專網的鏈路技術也相應發生了較大的變化。傳統的廣域專網一般租用點到點的長途DDN專線來實現，存在建設周期長，維護困難等問題。隨著MPLS技術的推廣，業界開始流行采用BGP MPLS VPN技術解決方案來解決上述難題，成為了當前流行的VPN解決方案之一。

一般情況下，在PE（PRovider Edge）設備上配置OSPF或者Rip多實例來實現PE和CE（Customer Edge）間的路由學習和分發，通過配置路由目標（route－target）配合route－map可以實現VRF之間路由的引入和引出，但采用這種方法缺點是占用內存多，協議配置復雜。

另外，雖然在某些情況下可以直接采用在VRF下配置靜態路由的方法實現PE與CE的路由和VRF之間的互訪，但是在實現配置VRF靜態路由的時候，非凡是非點到點鏈路的時候，必須指定路由的具體下一跳，即主機靜態路由。這就需要為不同的主機靜態路由配置不同的下一跳地址，從而需要大量的重復性的操作，大大占用了PE的內存，影響了處理能力，消耗了帶寬。

針對以上兩種VRF之間通信方法所存在的問題和不足，本文著重描述在路由器中提供一種可大大減少PE設備中路由配置的VRF通信方法。

這種方法通過在現有VRF靜態路由的基礎上加以擴展，通過配置到其他VRF的下一跳為出接口名的子網靜態路由，即在PE的各個VRF中配置到其他VRF的子網路由前綴和出接口名稱的靜態路由，也就是配置的時候可以不指定具體的下一跳，在轉發報文前使用ARP獲得二層頭中的目的MAC地址，這樣就可以在PE上通過有限的幾條擴展靜態路由代替大量的主機靜態路由，減少了資源的占用。同時，簡潔的靜態路由更利于維護，即使在同一子網中增加新的PC，也無需另行增加轉發靜態路由，大大簡化了配置。結合左圖說明具體實施方式。

本方法通過在PE的不同VRF轉發表中保存到其他VRF的下一跳為出接口名的子網靜態路由，并在與VRF連接的各設備中設置指向PE的路由，即在這些設備中啟動OSPF、RIP或者配置靜態路由。若PE中報文目的地址不是直接相連的子網，在與PE相連二級路由器（CE）上啟動代理ARP。

如圖所示，以PE內的兩個VRF：VRFa、VRFb為例對本方法的具體實現步驟進行說明。各設備的地址及PE接口分別如圖所示，若采用原來的靜態路由配置，要在PE設備上進行如下配置，即要為PE配置不同的下一跳地址（見下表）。

上述配置雖然實現了VRFa和VRFb的互訪，但假如需要對其擴展，如在VRFb的site中增加20臺PC，并分配IP地址為10.1.2.x等，就導致必須再在PE中配置20條諸如ip route vrf VRFa 10.1.2.x 255.255.255.255 eth 0/1 10.1.2.x的靜態路由，這就大大增加了配置的重復性。

采用靜態路由的簡化配置即可實現不同VRF之間的通信。首先，在CE上和PC上要分別配置默認路由指向PE，這里，CE和PE間及PC和PE間的路由分發可以采用靜態路由外的其他方式，如OSPF或者RIP等，目的是生成CE到PE的路由。然后在PE上進行如下配置：

ip route vrf VRFa 10.1.2.0 255.255.255.0 eth 0/1

上述命令指明了從VRFa中來的報文，假如要發送到prefix（前綴） 10.1.2.0/24，就必須從eth 0/1出去。

ip route vrf VRFb 10.1.1.0 255.255.255.0 eth 0/0

上述命令指明了從VRFb中來的報文，假如要發送到prefix 10.1.1.0/24，就必須從eth 0/0出去。

這樣，由于路由所在的VRF和出接口的VRF不同，于是就實現了VRF的互訪，兩個不同的VRFa和VRFb就可以通信了，配置的到子網靜態路由沒有指定具體的下一跳，大大簡化了配置。

最后我們簡述一下從VRFa的CE設備ping VRFb的PC 10.1.2.2的流程：

CE發送報文的時，在本地轉發表中查到了指向PE設備的默認路由，報文被發到PE設備的eth 0/0接口；當PE設備收到了CE發來的報文，IP的目的地址是10.1.2.2，IP就會在VRFa的轉發表中查找該路由，靜態路由10.1.2.0/24作為匹配到的最佳路由被選中；按照該路由轉發到下一跳，即報文發送到二層設備，但由于該路由只有接口名而沒有具體的下一跳地址，故將報文的目的IP地址10.1.2.2作為ARP request的目標，發送ARP廣播；經過二層設備廣播該請求，當PC 10.1.1.2收到該ARP請求以后，以自己接口MAC應答，回送給PE；PE設備收到該應答后，二層報文的目的MAC就填寫為ARP應答的MAC；報文被轉交給驅動從接口eth 0/1發送出去,報文的下一跳地址就是10.1.2.2的MAC地址，PC 10.1.2.2收到報文以后，發現報文的目的IP地址是自己，交上層進行處理。

精簡路由配置的VRF通信方法