1 MPLS VPN – OSPF com Sham Link
Na Configuração de uma VPN MPLS o protocolo OSPF é uma maneira que existe para conectar um CE ao roteador do ISP PE. O OSPF é frequentemente usado nas redes corporativas como protocolo IGP e por isso pretendem usa-lo para trocar roteamento com suas localidades remotas conectadas à VPN MPLS.
Quando o OSPF é usado para conectar o PE ao CE, todas as informações de roteamento aprendidas no site VPN são inseridas na VRF associada a interface de entrada. O PE usa o BGP para distriuir as rotas para os outros roteadores da VPN, os CEs então podem aprender as rotas dos outros sites.
Quando as rotas OSPF são encaminhadas pela VPN do backbone MPLS informações adicionais sobre os prefixos de redes são inseridas no update do BGP, como route type, domain ID extended communities. Essas informações de community são usadas pelo PE que recebe as rotas para decider o tipo de LSA que sera gerada quando o BGP redistribui as rotas no OSPF. Dessa formam rotas internas do OSPF que pertencem a mesma VPN e são anunciadas na VPN são vistas como rotas interareas nos sites remotos.
1.1 Usando o Sham-Link para corrigir o roteamento Backdoor
Embora as conexões de OSPF PE-CE assumem que o o único caminho entre 2 sites clientes é através da VPN MPLS, o caminho backdoor entre os sites VPNs deve exisitr. Se esses sites pertencem a mesma area, o caminho pelo link backdoor sera sempre escolhido porque o OSPF prefere rotas internas da área. Por essa razão o link backdoor OSPF entre os sites VPN deve For this reason, OSPF backdoor links between VPN sites devem ser considerados.
Se os links backdoor entre os sites for usado somente para backup, então a escolha da rota como sendo por esse link não atende. Para estabelecer o caminho desejado pelo backbone MPLS, deve-se crier um link lógico OSPF intra-area adicional entre os PEs que possuem os CEs que têm o link backdoor. Esse link é chamado sham-link.
2 Cenário
2.1 Objetivo
Seis roteadores (R1, R2, R3, R4, R5 e R6) são conectados formando o seguinte cenário:
• O protocolo de roteamento do backbone e inclusive entre os backbones deverá ser o OSPF na área 0 com todas as interfaces divulgadas e o router-id sendo a loopack 0 de cada roteador;
• Os roteadores R2 e R3 deverão pertencer ao AS 23 e os R4 e R5 ao AS 45. Deve existir uma conexão iMBGP entre os roteadores de cada AS e uma conexão eMBGP entre R3 e R4;
• O roteadore R1 deve fazer parte da VPN R1 conectado ao R2 com roteamento OSPF na área 0 entre eles divulgando suas interfaces com RD e RT AS:1;
• O roteadore R6 deve fazer parte da VPN R6 conectado ao R5 com roteamento OSPF na área 0 entre eles divulgando suas interfaces com RD e RT = AS:6;
• Existe uma conectivdade direta entre o R1 e o R6 que deverá ter OSPF na área 0;
• O tráfego entre R1 e o R6 deverá ser encaminhado pela rede MPLS como primeira opção;
• Não deverá ser utilizado MPLS LDP entre o R3 e o R4 (Inter-AS).
2.2 Topologia
Figure-01: Topologia
2.3 IOS utilizados
• R1, R2, R3, R4, R5 e R6 – c7200-k91p-mz.122-25.S15.bin
2.4 Configuração dos Roteadores
2.4.1 Configurações do OSPF do Backbone
Em todos os roteadores configura-se o roteamento OSPF pelo comando “router ospf
Para adicionar interfaces deve-se usar o comando “network área ”. Um roteador pode ter interfaces em áreas distintas, define-se cada área pelo comando network.
Para o roteador fazer vizinhança OSPF é necessário que a rede da interface esteja no comando “network” e a interface não esteja configurada como “passive-interface”.
2.4.2 Configurações do MPLS
Antes de qualquer configuração, o Cisco Express forwarding deve ser habilitado com o comando “ip cef”. Para habilitar o MPLS no modo LDP, usa-se o comando global “mpls label protocol ldp”.
2.4.3 Configuração do MBGP
Para estabelecer uma VPN é necessário configurar o MBGP para a troca de informações de prefixos de VPN. Pode-se somente configurar o MBGP nos roteadores PEs da rede que possuem conexão com os CEs, ou seja, conectados diretamente aos sites.
O MBGP funciona como o BGP, configura-se em todos os roteadores pelo comando “router bgp ” onde o “AS” é o Autonomous System do backbone. Dentro da configuração de BGP adicionam-se os vizinhos estaticamente com o comando “neighbor remote-as ” .
Adiciona-se o IP da interface loopback como Router-ID pelo comando “bgp router-id ” .
Como os roteadores dentro do mesmo AS não divulgarão as rotas IBGP entre eles, faz-se o full-mesh de conexão MBGP ou configuram-se os roteadores centrais como Router-reflectors adicionando os demais roteadores como clientes pelo comando “neighbor router-reflector-client” .
O MBGP é configurado dentro do protocolo BGP, porém deve-se separar a família de roteamento com o comando “address-family vpnv4”. Para o envio de prefixos das VPNs, deve-se habilitar o envio de community extendida com o comando “neighbor send-community extended” .
Todos os recursos como route-map, next-hop-self, router-reflector, etc. podem ser configurados dentro da família VPNv4 para manipular ou resolver problemas de roteamento.
2.4.4 Criando uma VPN VRF no BGP
Após todos os roteadores PEs da rede possuem conectividade MBGP, ou diretamente ou por router-reflector, cria-se a VPN com o comando “ip vrf : ”, e também cria-se a community que será exportada para aqueles prefixos de rede com o comando “route-target : ”, onde “import” significa importar as rotas e “export” exportar as rotas.
Cria-se então uma address-family dentro do BGP com o comando “address-family ipv4 vrf mask ” ou redistribuindo rotas para o MBGP com o comando “redistribute ” , que pode ser vinculado à um route-map para definir exatamente as rotas que serão divulgadas de um protocolo para outros sites.
Enfim, para que uma interface conectada ao CE faça parte da VPN BGP, usa-se o comando “ip vrf forwarding
2.4.5 Habilitando o OSPF dentro da VPN VRF
O protocolo OSPF VRF é configurado com o comando “router ospf vrf ”. Dentro do roteamento configuram-se os parâmetros do OSPF, como o router-id e a redistribuição do BGP.
Para que as rotas sejam divulgadas como InterArea ao invés de Externas 2, deve-se usar o mesmo processo do OSPF nos CEs.
2.4.6 Configuração do Sham Link
O Sham Link é configurado dentro do protocolo de roteamento OSPF da VPN com o comando “area sham-link ”, onde os IPs são loopbacks que fazem parte da VRF em cada PE.
Esse comando deve ser configurado nos dois roteadores.
Para que a rota pelo Shamlink seja escolhida, deve-se alterar o custo do OSPF na interface backdoor.
2.4.7 Inter-AS MBGP
A conexão entre AS para a troca de label de VPN pode ser feita sem estabelecer uma conexão MPLS LDP. Basta configurar na sessão BGP com o roteador vizinho o comando “next-hop-self” e o comando “mpls bgp forwarding” na interface física com o vizinho.
2.5 Observações e Bugs
Caso o Protocolo LDP não esteja operacional em todos os roteadores do caminho, as rotas OSPF do PE remoto chegarão no outro PE como BGP. Quando o LDP estiver ok, as rotas chegarão como O IA caso o processo OSPF seja o mesmo em ambos os PEs.
Documentação:
3 Configuração
3.1 R1
!
interface Loopback0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0.12
encapsulation dot1Q 12
ip address 20.20.12.1 255.255.255.0
!
interface FastEthernet0/0.16
encapsulation dot1Q 16
ip address 20.20.16.1 255.255.255.0
ip ospf cost 100
!
router ospf 100
router-id 1.1.1.1
network 1.1.1.1 0.0.0.0 area 0
network 20.20.12.1 0.0.0.0 area 0
network 20.20.16.1 0.0.0.0 area 0
!
3.2 R2
ip cef
!
!
ip vrf R1
rd 1:1
route-target export 1:1
route-target import 6:6
!
no mpls traffic-eng auto-bw timers frequency 0
mpls ldp router-id Loopback0
mpls label protocol ldp
!
!
interface Loopback0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
!
interface Loopback1
ip vrf forwarding R1
ip address 22.22.22.22 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0.12
encapsulation dot1Q 12
ip vrf forwarding R1
ip address 20.20.12.2 255.255.255.0
!
interface FastEthernet0/0.23
encapsulation dot1Q 23
ip address 20.20.23.2 255.255.255.0
mpls ip
!
router ospf 100 vrf R1
domain-tag 25
log-adjacency-changes
area 0 sham-link 22.22.22.22 55.55.55.55
redistribute bgp 23 subnets
network 20.20.12.2 0.0.0.0 area 0
!
router ospf 1
router-id 2.2.2.2
log-adjacency-changes
network 2.2.2.2 0.0.0.0 area 0
network 20.20.23.2 0.0.0.0 area 0
!
router bgp 23
bgp router-id 2.2.2.2
no bgp default ipv4-unicast
bgp log-neighbor-changes
neighbor 3.3.3.3 remote-as 23
neighbor 3.3.3.3 update-source Loopback0
!
address-family vpnv4
neighbor 3.3.3.3 activate
neighbor 3.3.3.3 send-community extended
exit-address-family
!
address-family ipv4 vrf R1
redistribute connected
redistribute ospf 100 vrf R1 match internal external 1 external 2
!
3.3 R3
!
ip cef
!
mpls ldp router-id Loopback0
mpls label protocol ldp
!
!
interface Loopback0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0.23
encapsulation dot1Q 23
ip address 20.20.23.3 255.255.255.0
mpls ip
!
interface FastEthernet0/0.34
encapsulation dot1Q 34
ip address 20.20.34.3 255.255.255.0
mpls bgp forwarding
!
router ospf 1
router-id 3.3.3.3
network 3.3.3.3 0.0.0.0 area 0
network 20.20.23.3 0.0.0.0 area 0
network 20.20.34.3 0.0.0.0 area 0
!
router bgp 23
bgp router-id 3.3.3.3
no bgp default ipv4-unicast
no bgp default route-target filter
bgp log-neighbor-changes
neighbor 2.2.2.2 remote-as 23
neighbor 2.2.2.2 update-source Loopback0
neighbor 20.20.34.4 remote-as 45
!
address-family vpnv4
neighbor 2.2.2.2 activate
neighbor 2.2.2.2 next-hop-self
neighbor 2.2.2.2 send-community extended
neighbor 20.20.34.4 activate
neighbor 20.20.34.4 next-hop-self
neighbor 20.20.34.4 send-community extended
!
3.4 R4
!
ip cef
!
mpls ldp router-id Loopback0
mpls label protocol ldp
!
interface Loopback0
ip address 4.4.4.4 255.255.255.255
!
interface FastEthernet0/0.34
encapsulation dot1Q 34
ip address 20.20.34.4 255.255.255.0
mpls bgp forwarding
!
interface FastEthernet0/0.45
encapsulation dot1Q 45
ip address 20.20.45.4 255.255.255.0
mpls ip
!
router ospf 1
router-id 4.4.4.4
log-adjacency-changes
network 4.4.4.4 0.0.0.0 area 0
network 20.20.34.4 0.0.0.0 area 0
network 20.20.45.4 0.0.0.0 area 0
!
router bgp 45
bgp router-id 4.4.4.4
no bgp default ipv4-unicast
no bgp default route-target filter
neighbor 5.5.5.5 remote-as 45
neighbor 5.5.5.5 update-source Loopback0
neighbor 20.20.34.3 remote-as 23
!
address-family vpnv4
neighbor 5.5.5.5 activate
neighbor 5.5.5.5 next-hop-self
neighbor 5.5.5.5 send-community extended
neighbor 20.20.34.3 activate
neighbor 20.20.34.3 next-hop-self
neighbor 20.20.34.3 send-community extended
!
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