Seamless MPLS的基本原理

应用场景

Seamless MPLS就是部署一条贯通接入层、汇聚层到核心层的BGP LSP，使业务可以通过隧道实现端到端的传输。这样组网内任意两点之间都有LSP的互联，可以支撑任意两点间上下行业务流量传输。这样网络架构可以做到最大的业务可扩展性，所有业务只需要在业务接入点完成自己信令部分即可，并且所有业务网络侧故障使用相同的传输层收敛技术完成，无需业务层感知。

Seamless MPLS支持三种组网方案，分别是：

• 域内Seamless MPLS：在域内Seamless MPLS组网方案中，接入层、汇聚层和核心层部署在一个AS内，此组网方案主要适用于移动承载网络。

• 跨域Seamless MPLS：在跨域Seamless MPLS组网方案中，接入层/汇聚层与核心层属于不同的AS，此组网方案主要适用于企业业务。

• 跨域Seamless MPLS+HVPN：在Seamless MPLS + HVPN方案中，以移动承载业务为例，CSG（Cell Site Gateway，基站侧网关）与AGG（Aggregation，汇聚层设备）之间部署HVPN，同时在AGG到MASG（Mobile Aggregate Service Gateway，移动汇聚业务网关）之间部署Seamless MPLS。L3VPN业务在AGG节点处上进行分层。Seamless MPLS + HVPN组网方案兼具了Seamless MPLS和HVPN两种组网的优势，对于接入、汇聚、核心跨多个域时，任意两个节点间可以使用LSP联通，解决业务扩展性问题；同时HVPN方案采用了根据网络设备的业务能力要求，可以定制不同层次的设备容量，降低了组网成本。

域内Seamless MPLS

表5-1 域内Seamless MPLS组网方案

组网部署		描述
控制平面	部署路由协议	如图5-1所示，各个设备上按照下面的方式部署路由协议： 接入层、汇聚层和核心层分别部署IGP协议（IS-IS或者OSPF），实现域内的连通性； CSG、AGG、Core ABR和MASG之间分别建立IBGP邻居，并将AGG、Core ABR配置成路由反射器，使CSG和MASG可以通过路由反射获取对方的Loopback路由； AGG、Core ABR上部署BGP下一跳改成自己，避免对不同IGP域公网路由进行扩散。 图5-1 域内Seamless MPLS组网方案的路由协议部署
	部署隧道	如图5-2所示，按照下面的方式部署隧道： 每个IGP域内都部署公网隧道，支持的隧道有LDP、TE、LDP over TE等； CSG、AGG、Core ABR和MASG之间分别部署IBGP邻居，然后在设备之间使能发送标签路由能力，并通过路由策略为BGP路由分配标签。当设备间传递BGP标签路由时，网络中可以构建出一条从CSG与MASG的端到端的BGP LSP隧道。 图5-2 域内Seamless MPLS组网方案的隧道部署
转发平面		如图5-3所示，由于Seamless MPLS主要用于承载VPN报文的传输，因此下面介绍VPN报文（包括私网标签和报文内容）在域内Seamless MPLS组网中的传输过程如下（以VPN报文从CSG设备传输至MASG设备为例）： CSG为VPN报文先后压入BGP LSP标签、MPLS隧道标签后，将VPN报文转发给AGG； AGG收到VPN报文后，首先弹出接入层内的MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作），然后进行BGP LSP标签交换，再压入汇聚层的MPLS隧道标签，继续将VPN报文转发给Core ABR； Core ABR收到VPN报文后，首先弹出汇聚层的MPLS隧道标签，然后进行BGP LSP标签交换，再压入Core域内的MPLS隧道标签，然后将VPN报文转发给MASG； MASG收到VPN报文后，将会先后弹出MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作）和BGP LSP标签。这样VPN报文完成了在域内Seamless MPLS隧道中的传输。 图5-3 域内Seamless MPLS组网方案的转发平面

跨域Seamless MPLS

表5-2 跨域Seamless MPLS组网方案

组网部署		描述
控制平面	部署路由协议	如图5-4所示，各个设备上按照下面的方式部署路由协议： 接入层、汇聚层和核心层分别部署IGP协议（IS-IS或者OSPF），实现域内的连通性； 在CSG、AGG、AGG ASBR、Core ASBR和MASG中相邻的两个设备间分别建立BGP邻居关系。其中AGG ASBR和Core ASBR之间部署的是EBGP邻居关系，其余皆为IBGP邻居关系； 在AGG设备上部署路由反射器功能，使其可以向IBGP邻居传递其他IBGP邻居发来的路由，使CSG和MASG可以通过BGP协议向对方传递自己的Loopback路由； 如果AGG ASBR和Core ASBR之间非直连，则需要在AGG ASBR和Core ASBR之间部署IGP协议，实现不同域之间的连通性。 图5-4 跨域Seamless MPLS组网方案的路由协议部署
	部署隧道	如图5-5所示，按照下面的方式部署隧道： 每个IGP域内都部署公网隧道，支持的隧道有LDP、TE、LDP over TE等。如果AGG ASBR和Core ASBR之间为多跳，则需要配置LDP或TE隧道； CSG、AGG、AGG ASBR和Core ASBR之间使能发送标签路由能力并通过路由策略为BGP路由分配标签。当设备间传递BGP标签路由时，网络中可以构建一条CSG和Core ASBR之间的BGP LSP； Core域内的隧道部署有两种方式： Core ASBR和MASG之间部署BGP LSP，与CSG和Core ASBR之间的BGP LSP共同组成一条端到端的BGP LSP。其中MASG需要将自己的Loopback路由引入到BGP路由表中，并通过IBGP邻居关系发布给Core ASBR，Core ASBR需要将该路由重新分配标签发布； Core ASBR和MASG之间不部署BGP LSP，Core ASBR上引入IGP学习到的MASG的Loopback路由，Core ASBR需要为该路由分配BGP标签关联到域内隧道上。这样CSG和Core ASBR之间的BGP LSP将与Core域内的MPLS隧道组成一条端到端的隧道。 图5-5 跨域Seamless MPLS组网方案的隧道部署
转发平面		如图5-6所示，由于Seamless MPLS主要用于承载VPN报文的传输，因此下面介绍VPN报文（包括VPN标签和报文内容）在跨域Seamless MPLS组网（Core域内部署BGP LSP）中的传输过程如下（以报文从CSG设备传输至MASG设备为例）： CSG为VPN报文先后压入BGP LSP标签、MPLS隧道标签后，将VPN报文转发给AGG； AGG收到VPN报文后，首先弹出接入层内的MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作），然后进行BGP LSP标签交换，再压入汇聚层的MPLS隧道标签，继续将VPN报文转发给AGG ASBR； AGG ASBR收到VPN报文后，弹出MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作），然后进行BGP LSP标签交换，再将VPN报文转发给Core ASBR； Core ASBR收到VPN报文后，交换BGP LSP标签，压入Core域内的MPLS隧道标签，然后将VPN报文转发给MASG； MASG收到报文，弹出MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作），接着弹出BGP LSP标签和私网标签，这样VPN报文完成了在跨域Seamless MPLS隧道中的传输。 图5-6 跨域Seamless MPLS组网方案（Core域内部署BGP LSP）的转发平面 如图5-7所示，VPN报文在跨域Seamless MPLS组网（Core域内未部署BGP LSP）中的传输过程与Core域内部署BGP LSP的组网方案类似，只是在报文到达Core ASBR后，不再交换BGP标签，而直接将原有BGP标签弹出，再压入MPLS隧道标签。 图5-7 跨域Seamless MPLS组网方案（Core域内未部署BGP LSP）的转发平面

跨域Seamless MPLS+HVPN

表5-3 跨域Seamless MPLS+HVPN组网方案

组网部署		描述
控制平面	部署路由协议	如图5-8所示，各个设备上按照下面的方式部署路由协议： 接入层、汇聚层和核心层分别部署IGP协议（IS-IS或者OSPF），实现域内的连通性； AGG与AGG ASBR、Core ASBR与MASG之间设备分别部署IBGP邻居； AGG ASBR和Core ASBR之间建立EBGP邻居关系； CSG与AGG之间建立MP-IBGP邻居关系，AGG与MASG之间建立多跳MP-EBGP邻居关系。 图5-8 跨域Seamless MPLS+HVPN组网方案的路由协议部署
	部署隧道	如图5-9所示，按照下面的方式部署隧道： 每个IGP域内都部署公网隧道，支持的隧道有LDP、TE等； AGG、AGG ASBR、Core ASBR和MASG之间使能发送标签路由能力并通过路由策略为BGP路由分配标签，构建一条AGG和MASG之间的BGP LSP。 图5-9 跨域Seamless MPLS+HVPN组网方案的隧道部署
转发平面		如图5-10所示，由于Seamless MPLS主要用于承载VPN报文的传输，因此下面介绍VPN报文（包括私网标签和报文内容）在跨域Seamless MPLS+HVPN组网中的传输过程如下（以报文从CSG设备传输至MASG设备为例）： CSG为VPN报文压入MPLS隧道标签后，然后将VPN报文转发给AGG； AGG收到VPN报文后，弹出MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作），然后先后压入BGP LSP标签、汇聚层的MPLS隧道标签，然后转发给AGG ASBR； AGG ASBR收到VPN报文后，弹出MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作），进行BGP LSP标签交换，然后转发给Core ASBR； Core ASBR收到VPN报文后，进行BGP LSP标签交换，压入Core域内的MPLS隧道标签，然后转发给MASG； MASG收到VPN报文后，弹出MPLS隧道标签（如果使能倒数第二跳弹出功能，此时公网标签已经被弹出，不需要该操作），弹出BGP LSP标签这样VPN报文完成了在Seamless MPLS隧道中的传输。 图5-10 跨域Seamless MPLS+HVPN组网方案的转发平面

可靠性

Seamless MPLS组网方案可以配置多种提高可靠性的功能。当网络发生故障后，不仅可以及时发现故障，还可以控制流量切换到备份链路上。

下面以跨域Seamless MPLS类型的组网为例介绍当出现不同的故障类型时，如何保证业务不中断：

• CSG与AGG间的链路故障

  如图5-11所示，在跨域Seamless MPLS组网中，主路径上CSG1与AGG1设备间的链路发生故障。当BFD for LDP/CR-LSP功能检测到该故障后，会触发LDP FRR、TE Hot-standby或BGP FRR将流量从主路径切换至备份路径。

  图5-11 跨域Seamless MPLS组网方案对CSG与AGG间的链路故障保护示意图
  
  

• AGG节点故障

  如图5-12所示，在跨域Seamless MPLS组网中，CSG和AGG ASBR上配置了BGP Auto FRR对BGP LSP进行保护。当BFD for LDP/TE功能检测到AGG1节点发生故障后，会将流量从主路径切换至备份路径。

  图5-12 跨域Seamless MPLS组网方案对AGG节点故障保护示意图
  
  

• AGG与AGG ASBR间链路

  如图5-13所示，在跨域Seamless MPLS组网中，主路径上AGG1与AGG ASBR1设备间的链路发生故障。当BFD for LDP/CR-LSP功能检测到该故障后，会触发LDP FRR、TE Hot-standby或BGP FRR将流量从主路径切换至备份路径。

  图5-13 跨域Seamless MPLS组网方案对AGG与AGG ASBR间链路故障保护示意图
  
  

• AGG ASBR节点故障

  如图5-14所示，在跨域Seamless MPLS组网中，AGG1配置了BFD for LDP/TE检测，Core ASBR1上配置了BFD for接口功能。当AGG ASBR节点故障后，AGG1和Core ASBR1上配置的BFD功能将会触发BGP Auto FRR功能把上下行流量从主路径切换至备份路径。

  图5-14 跨域Seamless MPLS组网方案对AGG ASBR节点故障保护示意图
  
  

• AGG ASBR和Core ASBR间链路故障

  如图5-15所示，在跨域Seamless MPLS组网中，AGG ASBR1和Core ASBR1配置了BFD for接口检测。当BFD功能发现AGG ASBR和Core ASBR间链路故障后，将会触发BGP Auto FRR功能把上下行流量从主路径切换至备份路径。

  图5-15 跨域Seamless MPLS组网方案对AGG ASBR和Core ASBR间链路故障保护示意图
  
  

• Core ASBR节点故障

  如图5-16所示，在跨域Seamless MPLS组网中，AGG ASBR1配置了BFD for接口检测和BGP Auto FRR功能，MASG上配置BFD for LDP/TE检测和BGP Auto FRR对BGP LSP的保护功能。当BFD功能发现Core ASBR1节点故障后，将会触发上下行流量从主路径切换至备份路径。

  图5-16 跨域Seamless MPLS组网方案对Core ASBR节点故障保护示意图
  
  

• Core域内链路故障

  如图5-17所示，在跨域Seamless MPLS组网中，Core ASBR1配置了BFD for LDP/TE功能。当BFD功能发现Core ASBR1和MASG1之间的链路故障后，LDP FRR、TE Hot-standby或BGP FRR功能将会触发上下行流量从主路径切换至备份路径。

  图5-17 跨域Seamless MPLS组网方案对Core域内链路故障保护示意图
  
  

• MASG节点故障

  如图5-18所示，在跨域Seamless MPLS组网中，CSG1配置了BFD for BGP Tunnel功能。BFD for BGP Tunnel特性基于相关标准（Bidirectional Forwarding Detection (BFD) for MPLS Label Switched Paths (LSPs)）协议标准，实现了对端到端BGP LSP的故障检测，同时支持LDP LSP与BGP LSP粘连场景的BFD检测。BFD for BGP LSP功能可以实现当远端PE节点，即MASG1节点故障时，通过BFD检测机制可以快速感知，然后进行VPN FRR切换，触发上下行流量从主路径切换至备份路径。

  图5-18 跨域Seamless MPLS组网方案对MASG节点故障保护示意图