MPLS之分层PE技术（HOPE华为技术）

小乔

思科知识点汇总贴
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(出处: 鸿鹄论坛)



分层PE技术（HOPE华为技术）
1.分层网络与MPLS VPN网络架构
我们知道典型网络分层、分级模型，设备性能依次下降，网络规模依次扩大。而标准的MPLS L3VPN是一种平面式模型（RFC2547Bis），PE设备无论处于网络的哪个层次，对其性能要求和接入链路要求是相同的，所有的PE都处于对等要求。由于路由在PE之间交换，在边缘PE要维护同核心PE相同的路由数量。这种平面结构的问题在于，如果其中某些性能较低的PE存在性能和扩展性问题的时候，实际上也制约了整个网络VPN业务的广泛覆盖能力与进一步扩展的能力。由于平面化模型不能充分利用网络各层次的能力，必须采用高档次的PE设备，进而增加了建网成本。因此优化MPLS VPN网络架构称为必然的要求与发展方向。
针对以上问题，华为公司提出了MPLS VPN中PE的分层体系结构——HOPE解决方案，将PE的功能分布到多个设备上，它们承担不同的角色，并形成层次结构，共同完成一个集中式PE的功能。对处于较高层次的设备性能要求较高，而对处于较低层次的设备性能要求较低，这样就与典型的分层分级网络模型相吻合，进而解决了MPLS VPN的可扩展性问题。
2.HOPE的基本结构
①分层PE原理

SPE与UPE的分工是：
a)UPE主要完成用户接入功能。UPE维护其直接相连的VPN Site的路由，但不维护VPN中其它远程Site的路由或仅维护它们的聚合路由；UPE为其直接相连的Site的路由分配内层标签，并通过MP-BGP随VPN路由发布此标签给SPE；
b)SPE主要完成VPN路由的管理和发布。SPE维护其通过UPE连接的VPN所有路由，包括本地和远程Site的路由，SPE将路由信息发布给UPE，并携带标签。SPE发布的路由信息可以是VPN实例的缺省路由（或聚合路由），也可以是通过路由策略的路由信息。通过后者可以实现对同一VPN下不同站点之间互访的控制。
②路由交换和数据转发
a)路由交换：
SPE路由器接收所有PE、SPE和UPE发布的私网路由，并把UPE发布的私网路由向所有的PE/SPE发布，对于UPE则只发布带有标签的默认路由。
b)数据转发：
UPE报文发向远端FEC，通过打上默认路由的私网标签，再加上UPE和SPE之间的隧道公网标签后发送；
SPE接收到UPE发来的私网报文根据携带的私网标签来查找对应的VRF表，如果找到相应的表项，则打上新的私网标签和到达对端PE的公网标签后发送。
3.SPE-UPE协议内容
SPE和UPE之间运行MP-BGP，可以是MP-iBGP，也可以是MP-eBGP，这取决于UPE和SPE是否属于同一个AS。采用MP-iBGP时，为了在iBGP对等体之间通告路由，SPE将作为路由反射器，把来自iBGP对等体UPE的VPN路由发布给iBGP对等体SPE，但SPE不作为其它PE的路由反射器。
为了拒绝从其他PE发布过来的不属于本分层式PE所连接的site的VPN路由，SPE上要根据各个UPE上所有VRF的import route-target list的合集生成一个全局的import route-target list，用于过滤从其他PE发布过来的VPN路由。这个全局列表可以根据SPE和UPE之间的信息动态生成，也可以静态配置。
SPE发布给UPE的VRF默认路由可以是动态生成的，也可以静态的配置。动态VRF默认路由应该为分层式PE所连接的所有site所对应的VRF生成，并发布给所有UPE。
4.分层PE的嵌套

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