Χρειάζεται το VPNv4 MPLS στον πυρήνα; Όχι απαραίτητα

Η ενεργοποίηση της οικογένειας διευθύνσεων VPNv4 μεταξύ δύο δρομολογητών δημιουργεί μόνο ένα πλαίσιο κατανομής διαδρομών και τίποτα περισσότερο. Δεν εγκαθιστά διαδρομή προώθησης και δεν λέει ποια ενθυλάκωση θα μεταφέρει ένα πακέτο πελάτη στο απομακρυσμένο τελικό σημείο. Μόλις διαχωριστούν αυτά τα δύο γεγονότα, το ερώτημα «χρειάζεται αυτό MPLS στον πυρήνα» γίνεται στενότερο και απαντήσιμο, σχετικά με το επίπεδο δεδομένων που υποστηρίζει η πλατφόρμα.

Τι διαπραγματεύεται πραγματικά η οικογένεια διευθύνσεων

Το Multiprotocol BGP μεταφέρει τις πληροφορίες προσβασιμότητας του επιπέδου δικτύου VPNv4 υπό AFI 1 και SAFI 128, και κάθε εγγραφή συνδυάζει έναν διαχωριστή διαδρομής με ένα πρόθεμα και μια ετικέτα. Η σύνοδος διαπραγματεύεται ότι και οι δύο ομιλητές μπορούν να κωδικοποιούν και να αποκωδικοποιούν αυτές τις πληροφορίες. Αυτό που δεν διαπραγματεύεται είναι το επίπεδο δεδομένων. Όλα μετά από αυτή την παράγραφο αφορούν την προώθηση, και τίποτα από αυτά δεν κρίνεται από την ανύψωση της συνόδου.

Επομένως, μια επιτυχημένη σύνοδος είναι απόδειξη ικανότητας του επιπέδου ελέγχου, όχι της προώθησης. Ένας δρομολογητής μπορεί να κρατά χιλιάδες εγγραφές VPNv4 και παρ' όλα αυτά να απορρίπτει κάθε πακέτο πελάτη, και γι' αυτό οι δύο κατηγορίες αστοχιών συγχέονται εξαρχής.

Προσέξτε την ετικέτα στο NLRI. Είναι μια ετικέτα υπηρεσίας, δεσμευμένη σε ένα πρόθεμα μέσα σε μια VRF, και έχει ρόλο προώθησης μόλις το πακέτο φτάσει στο τελικό σημείο εξόδου. Το αν τη διαβάζει οποιαδήποτε συσκευή διέλευσης είναι ξεχωριστή σχεδιαστική απόφαση.

Λήψη, εισαγωγή και προώθηση είναι τρία βήματα

Η λήψη μιας διαδρομής, η άδεια χρήσης της και η ικανότητα προώθησης με αυτήν εκτελούνται από διαφορετικά μέρη της συσκευής. Το BGP αποθηκεύει ό,τι ακούει· η πολιτική εισαγωγής και η αντιστοίχιση στόχου διαδρομής αποφασίζουν ποια VRF μπορεί να την εξετάσει· στη συνέχεια το επίπεδο προώθησης πρέπει να επιλύσει το αναγγελθέν επόμενο άλμα σε κάτι που μπορεί πράγματι να στείλει σε ένα καλώδιο.

Σε αυτό το μεσαίο βήμα ζουν οι πιο απρόσμενες αστοχίες. Μια διαδρομή μπορεί να υπάρχει στον πίνακα BGP, έγκυρη και ακόμη και η καλύτερη, ενώ ο πίνακας διαδρομών της VRF μένει κενός επειδή κανένας στόχος διαδρομής δεν ταίριαξε με τη λίστα εισαγωγής. Τίποτα δεν καταγράφει σφάλμα πρωτοκόλλου, επειδή δεν συνέβη σφάλμα πρωτοκόλλου.

Το τελευταίο βήμα είναι εκεί όπου φαίνεται η υποστήριξη της πλατφόρμας. Ένα επόμενο άλμα που είναι προσβάσιμο στο υποκείμενο δίκτυο δεν επιλύεται αυτόματα ως μεταφορά υπηρεσίας VPN, και η συσκευή μπορεί να απαιτεί συγκεκριμένο τύπο σήραγγας, συγκεκριμένη λειτουργία ετικέτας ή και τα δύο. Η ανάγνωση της κατάστασης επίλυσης είναι πιο κατατοπιστική από την ανάγνωση του πλήθους διαδρομών.

Ένας πυρήνας IP μπορεί να μεταφέρει μια στοίβα που ποτέ δεν μεταγωγίζει

Η διάκριση που αξίζει να διατηρηθεί είναι ανάμεσα στο «ο πυρήνας δεν εκτελεί MPLS» και στο «δεν υπάρχει ετικέτα πουθενά στην υπηρεσία». Πρόκειται για διαφορετικούς ισχυρισμούς, και μόνο ο πρώτος αφορά τις συσκευές διέλευσης. Το RFC 4023 ορίζει τη μεταφορά MPLS μέσω σηράγγων IP ή GRE, και αυτός είναι ο μηχανισμός που καθιστά δυνατό τον δεύτερο ισχυρισμό σε έναν πυρήνα αποκλειστικά IP.

customer packet + service label
  encapsulated in GRE, addressed to the egress tunnel endpoint
  forwarded by ordinary IP routers on the outer header
  decapsulated at the endpoint, label still meaningful

Οι δρομολογητές διέλευσης προωθούν με βάση τον εξωτερικό προορισμό IP και δεν χρειάζονται ούτε τα προθέματα πελατών ούτε εγγενή μεταγωγή ετικετών. Στο μακρινό άκρο αφαιρείται η εξωτερική σήραγγα και η ετικέτα υπηρεσίας συνεχίζει το έργο της. Ο πυρήνας μετακίνησε ένα αδιαφανές ωφέλιμο φορτίο, που είναι ακριβώς αυτό στο οποίο ένα δίκτυο IP είναι καλό.

Αυτό που δεν σας δίνει αυτή η σχεδίαση είναι μια καθολική εγγύηση. Δεν είναι απόδειξη ότι κάθε δρομολογητής επιλύει κάθε επόμενο άλμα VPNv4 μέσω οποιασδήποτε διεπαφής GRE, και δεν είναι λόγος να διαγράψετε μια λειτουργική εγγενή διαμόρφωση MPLS. Είναι αντιπαράδειγμα στον καθολικό ισχυρισμό, και το πρακτικό ερώτημα παραμένει τοπικό για την πλατφόρμα. Καταγράψτε αυτό το ερώτημα ως περιορισμό της πλατφόρμας και όχι ως κανόνα του πρωτοκόλλου.

Διαβείτε την αλυσίδα στη συσκευή μέχρι να σπάσει

Ξεκινήστε από τη ληφθείσα διαδρομή και σταματήστε στο πρώτο βήμα που αποτυγχάνει, επειδή τα επόμενα βήματα δεν μπορούν να διαγνωστούν όσο ένα προηγούμενο είναι σπασμένο. Τέσσερις εντολές καλύπτουν τα περισσότερα από αυτά σε μια τυπική υλοποίηση.

show bgp vpnv4 unicast all summary
show bgp vrf CUSTOMER_A ip route 198.51.100.0/24
show ip route vrf CUSTOMER_A 198.51.100.0
show mpls forwarding-table vrf CUSTOMER_A

Διαβάστε τα ως ακολουθία και όχι ως τέσσερις ανεξάρτητους ελέγχους. Το πρώτο επιβεβαιώνει ότι η οικογένεια είναι ενεργή και ότι ο ομότιμος ανταλλάσσει διαδρομές· το δεύτερο δείχνει αν το πρόθεμα έφτασε με χρησιμοποιήσιμο επόμενο άλμα· το τρίτο αποδεικνύει την καταλληλότητα εισαγωγής· το τέταρτο δείχνει αν το επίπεδο προώθησης έδεσε μια ετικέτα ή σήραγγα με αυτό.

Στη συνέχεια δοκιμάστε τη διαδρομή του φόρτου εργασίας και στις δύο κατευθύνσεις, με MTU που αντέχει την ενθυλάκωση. Το GRE προσθέτει byte κεφαλίδας, και μια διαδρομή που περνά μικρούς ελέγχους μπορεί να αποτύχει σε πακέτα πλήρους μεγέθους μόνο προς μία κατεύθυνση, κάτι που μοιάζει με βλάβη εφαρμογής και όχι μεταφοράς.

Δύο επιχειρησιακές σημειώσεις κλείνουν τον κύκλο. Το GRE είναι ενθυλάκωση, όχι εμπιστευτικότητα, επομένως ένα μη αξιόπιστο δίκτυο διέλευσης χρειάζεται μια υποστηριζόμενη ρύθμιση ασφαλείας από πάνω και όχι μια υπόθεση. Και καταγράψτε ποια ενθυλάκωση υποστηρίζει πραγματικά η πλατφόρμα πριν από την αναθεώρηση σχεδίασης, γιατί αυτή η μία απάντηση καθορίζει αν ένας πυρήνας μόνο IP είναι έγκυρη επιλογή ή ένα σχέδιο που δεν μπορεί να προωθήσει.