正版 MPLS在SDN时代的应用

第1章　MPLS和SDN简介 1
1.1 互联网（The Internet） 1
1.2 ISP示例拓扑 4
1.2.1 服务提供商使用的路由器的
类型 5
1.2.2 BGP配置 7
1.2.3 BGP路由的信令和冗余 11
1.2.4 未启用BGP的核心网内的
数据包转发 16
1.3 MPLS 17
1.3.1 MPLS实例 17
1.3.2 MPLS包头 19
1.3.3 MPLS配置及转发平面 21
1.3.4 转发等价类 26
1.3.5 再问，什么是MPLS 27
1.4 OpenFlow 27
1.4.1 OpenFlow—基于流的转发 28
1.4.2 OpenFlow:Openness
（开放性）和P4 29
1.5 SDN 30
1.5.1 控制和转发平面相分离 30
1.5.2 SDN和协议 32
1.6 SDN时代 32
第2章　MPLS“四巨头” 37
2.1 LDP 38
2.1.1 LDP发现和LDP会话 39
2.1.2 LDP标签映射 41
2.1.3 LDP和多条等价转发路径
（Equal-Cost Multipath） 48
2.1.4 LDP实现细节 52
2.1.5 区域间LDP 56
2.1.6 防止LDP网络中的流量黑洞 56
2.2 RSVP-TE 59
2.2.1 RSVP-TE LSP基础 61
2.2.2 RSVP-TE示例 68
2.2.3 受RSVP约束的路径（RSVP-
Constrained Path）和ECMP 75
2.2.4 区域间（Inter-Area）RSVP-
TE LSP 79
2.2.5 RSVP自动隧道
（Auto Tunnel） 80
2.3 IGP和SPRING 81
2.3.1 SPRING示例 82
2.3.2 SPRING概念 88
2.3.3 SPRING邻接段
（Adjacency Segment） 90
2.3.4 LDP、RSVP-TE和SPRING
之比较 91
2.4 带标签的BGP单播路由
（BGP-Labeled Unicast） 92
2.4.1 不运行IGP（IGP-Free）的
大型数据中心网络 93
2.4.2 BGP-LU配置 96
2.4.3 在不运行IGP的数据中心网络
中VM接入服务的配置 102
2.4.4 BGP-LU—信令和转发
平面 106
2.4.5 BGP-LU—SPRING扩展 108
第3章　第3层单播MPLS服务 110
3.1 6PE：用IPv4/MPLS核心网络
传输IPv6流量 111
3.1.1 6PE—骨干网相关配置
（PE设备） 112
3.1.2 6PE—RR配置 113
3.1.3 6PE—PE路由器上与接入
（CE）有关的配置 113
3.1.4 6PE—信令 116
3.1.5 6PE—转发平面 117
3.2 BGP/MPLS IP虚拟专用
网络 121
3.2.1 附接电路和接入虚拟化 122
3.2.2 L3VPN简介 123
3.2.3 L3VPN—信令 124
3.2.4 L3VPN—转发平面 128
3.2.5 L3VPN—PE上的骨干网
相关配置 130
3.2.6 L3VPN—RR配置 131
3.2.7 L3VPN—PE的VRF
配置 132
3.2.8 L3VPN—Junos路由器的
路由表 135
3.2.9 L3VPN—服务标签分配 137
3.2.10 L3VPN—拓扑结构 138
3.2.11 L3VPN—环路避免 143
3.2.12 在VRF内访问公网
（Internet） 145
3.3 路由目标约束 146
3.3.1 RTC—信令 147
3.3.2 RTC-RR配置 148
3.3.3 RTC—PE的配置 149
3.4 把MPLS服务与数据传输
平面绑定 149
3.4.1 在默认实例中配置多个
loopback IP 150
3.4.2 建立通往不同loopback IP
地址的LSP 151
3.4.3 改写BGP服务路由的
下一跳 154
第4章　借助MPLS网络传播
Internet多播流量 156
4.1 IP多播 157
4.1.1 IP多播协议 158
4.1.2 IP多播模式 158
4.2 经典的Internet多播 159
4.2.1 开启多播源主机和接收
主机 159
4.2.2 构造多播树 161
4.2.3 经典的Ineternet多播—
跨核心网络互连多播孤岛 165
4.3 在远程PE之间通告PIM join
消息 168
4.3.1 运营商IP多播套餐 168
4.3.2 PE间直通模式—用单播
IP隧道来建立PE间的PIM
邻接关系 169
4.3.3 PE间直通模式—用多播
IP隧道来建立PE间的PIM
邻接关系 170
4.3.4 PE间直通模式—通过
MPLS LSP来建立PE间的
PIM邻接关系 173
4.3.5 超越PE间的直通模式—不建立PE间的PIM邻接关系 174
4.4 在启用带内多点LDP信令机制
的MPLS网络内传播Internet
多播流量（Internet Multicast
over MPLS with In-Band
Multipoint LDP Signaling） 175
4.4.1 多点LDP 175
4.4.2 带内信令 177
4.4.3 C-多播数据包在MLDP P2MP
LSP上的转发过程 183
4.4.4 CE多宿主 188
4.4.5 mLDP带内和PIM ASM 191
4.4.6 其他几种基于MPLS的
公网多播服务套餐 191
第5章　多播VPN 192
5.1 mLDP+BGP VPN多播流量
传输模式 193
5.1.1 MVPN地址家族 193
5.1.2 配置BGP MVPN 196
5.1.3 MVPN站点AD 198
5.1.4 用BGP发布C-多播（S，G）
Join状态信息 200
5.1.5 用BGP和PMSI属性建立
P-Tunnel 206
5.1.6 用多点LDP建立传输多播
流量的提供商隧道
（P-Tunnel） 211
5.2 RSVP-TE P2MP+BGP VPN
多播流量传输模式 217
5.2.1 通告包容PMSI—RSVP-
TE P2MP 218
5.2.2 通告选择PMSI—RSVP-
TE P2MP 220
5.2.3 用RSVP-TE P2MP建立
P-Tunnel 221
5.3 启用入站复制的BGP多播
VPN 226
5.3.1 包容PMSI—IR 227
5.3.2 选择PMSI-IR 228
5.3.3 用其他类型的P-Tunnel配搭
BGP传播多播VPN流量 229
5.4 BGP多播VPN网络环境中的
CE多宿主 229
5.4.1 出站PE冗余 229
5.4.2 入站PE冗余 229
5.4.3 制定最佳RD方案 230
5.5 C-PIM ASM模式下的BGP
多播VPN 231
5.5.1 ASM模式 232
5.5.2 C聚合点—PE和CE的
配置 234
5.5.3 C-多播信令—在ASM模式下
让PE行使C-RP功能 235
5.6 不一致的C-单播和C-多播 236
第6章　点对点第2层VPN 238
6.1　L2VPN简介 238
6.1.1　L2VPN使用案例 239
6.1.2　L2VPN拓扑分类 241
6.1.3　L2VPN信令和传输 242
6.1.4　P2P L2VPN各种接入技术 242
6.1.5　本书涵盖的L2VPN的类型 244
6.2　用BGP发布VPWS 245
6.2.1　BGP L2VPN地址家族 245
6.2.2　PE的BGP VPWS配置 246
6.2.3　BGP VPWS信令 249
6.2.4　L2VPN转发平面 253
6.2.5　BGP VPWS—CE以多宿主
方式连接到多台PE 255
6.2.6　以太网OAM
（802.3ah，802.1ag） 260
6.2.7　BGP VPWS—VLAN标记
复用 260
6.2.8　BGP VPWS—VLAN标记的
转换及操纵 263
6.2.9　BGP VPWS—PW首端
（PW Head-End，PWHE） 265
6.2.10　BGP VPWS负载均衡 268
6.3　用LDP发布VPWS 269
6.3.1　PE的LDP VPWS配置 269
6.3.2　LDP VPWS信令及转发
平面 270
6.3.3　LDP VPWS—CE多宿主和
PW冗余 272
6.3.4　LDP VPWS-VLAN标记
复用 273
6.3.5　LDP VPWS—VLAN标记
转换及操纵 274
6.3.6　LDP VPWS—PWHE 275
6.3.7　LDP VPWS-FAT 276
第7章　虚拟专用LAN服务 277
7.1　VPLS简介 277
7.2　用BGP发布VPLS 280
7.2.1　BGP VPLS配置 280
7.2.2　BGP VPLS信令 281
7.2.3　BGP VPLS—高效BUM
复制 283
7.3　用LDP发布VPLS 285
7.3.1　LDP VPLS配置 285
7.3.2　LDP VPLS信令 287
7.3.3　LDP VPLS—通过BGP来
自动发现 288
7.4　VPLS网络环境里的VLAN和
学习域（learning domain） 291
7.4.1　默认VLAN模式下的
VPLS 291
7.4.2　Junos VPLS实例—规范化
VLAN模式 292
7.4.3　Junos VPLS实例—无VLAN
模式 293
7.4.4　Junos VPLS实例—VLAN感知
（VLAN-Aware）模式 294
7.4.5　Junos虚拟交换机 294
7.5　VPLS网络环境内的集成路由
和桥接 295
7.5.1　Junos VPLS实例内的IRB
配置 296
7.5.2　Junos虚拟交换机内的IRB
配置 297
7.5.3　IRB的IOS XR配置 297
7.5.4　VPLS—IRB冗余及长号状
流量转发 298
7.6　分层型VPLS
（Hierarchical VPLS） 301
7.6.1　LDP信令H-VPLS模式 301
7.6.2　用BGP来执行自动发现和
信令功能的H-VPLS模式 302
第8章　以太网VPN 304
8.1　用MPLS传输流量的
EVPN 304
8.1.1　EVPN VS.VPLS 304
8.1.2　EVPN的实现 305
8.1.3　EVPN—本书的拓扑 306
8.1.4　BGP EVPN地址家族 306
8.1.5　用MPLS传输流量的
EVPN—Junos配置 307
8.1.6　EVPN MPLS—包容隧道和
自动发现 308
8.1.7　用MPLS传输流量的
EVPN—通告MAC地址 310
8.1.8　用MPLS传输流量的
EVPN—VLAN内桥接 311
8.1.9　用MPLS传输流量的EVPN—
VLAN间的流量转发 312
8.1.10　用MPLS传输流量的
EVPN—全活（All-
Active）多宿主 318
8.2　用VXLAN传输流量的
EVPN 325
8.2.1　数据中心面临的难题 325
8.2.2　VXLAN 326
8.2.3　用VXLAN传输流量的
EVPN—动机 328
8.2.4　用VXLAN传输流量的
EVPN—转发平面 329
8.2.5　用VXLAN传输流量的
EVPN—Junos配置 330
8.2.6　用VXLAN传输流量的
EVPN—信令机制 330
8.3　提供商骨干网桥接EVPN 331
8.3.1　PBB简介 332
8.3.2　PBB EVPN简介 333
8.3.3　PBB EVPN实现 333
8.3.4　PBB EVPN示例 333
8.3.5　PBB EVPN配置 337
8.3.6　PBB EVPN信令 340
第9章　域间MPLS服务 342
9.1　域间体系结构 342
9.2　Inter-AS的类型 344
9.3　Inter-AS选项A 345
9.4　Inter-AS选项B 347
9.4.1　Inter-AS选项B—信令和
转发 347
9.4.2　Inter-AS选项B—Junos
配置 352
9.4.3　Inter-AS选项B—IOS XR
配置 354
9.4.4　Inter-AS选项B—在ASBR上
创建本地VRF（Inter- AS Option
B with Local VRF） 355
9.5　Inter-AS选项C 358
9.5.1　Inter-AS选项C部署模式下的
BGP会话 359
9.5.2　Inter-AS选项C—信令和
转发 360
9.5.3　Inter-AS选项C—配置 363
9.6　运营商支撑运营商（Carrier
Supporting Carrier） 367
9.7　域间RSVP-TE LSP 368
第10章　底层和覆盖层体系结构 370
10.1　覆盖层和底层 370
10.1.1　覆盖层和底层是相对的
概念 371
10.1.2　其他的基本概念 371
10.2　多转发器网络设备 372
10.2.1　单机箱网络设备—转发
平面 372
10.2.2　单机箱网络设备—控制
平面 374
10.3　多机箱网络设备 378
10.4　传统的数据中心连网方式 379
10.4.1　L2桥接式网络面临的难题 379
10.4.2　现代化数据中心网络的
底层 381
10.4.3　现代化数据中心的
覆盖层 381
10.5　数据中心底层—fabric 383
10.5.1　IP fabric—转发平面 384
10.5.2　含纯分布式控制平面的IP fabric
（IP fabrics with Distributed-Only
Control Plane） 387
10.5.3　含混合控制平面的IP farbic
（IP fabrics with Hybrid Control
Plane） 388
10.6　网络虚拟化覆盖 390
10.6.1　计算控制器 391
10.6.2　虚拟网络控制器 392
10.6.3　NVO—控制数据包的
传输 392
10.6.4　NVO代理 393
第11章　网络虚拟化覆盖 394
11.1　OpenContrail简介 395
11.1.1　OpenContrail控制器 395
11.1.2　计算、网关及服务节点 396
11.2　案例研究：私有云 398
11.2.1　vRouter-VM链路编址 400
11.2.2　初始化vNIC—XMPP
作为类DHCP协议 402
11.2.3　互连VMs—XMPP
作为类BGP协议 405
11.2.4　将用户与云VM互连 409
11.3　虚拟网络间的通信 411
11.4　网络虚拟化覆盖：L2_L3
模式 412
11.4.1　重温VXLAN 412
11.4.2　子网内（L2）和子网间（L3）
流量 413
11.4.3　互连VM—用VXLAN
传输子网内流量 415
11.4.4　vRouter和网关节点—L2_L3
模式 417
11.5　将传统的L2网络集成进
NVO 419
11.5.1　L2网关和OVSDB 419
11.5.2　ToR服务节点 420
11.5.3　将物理服务器与覆盖层
绑定 421
11.5.4　用OVSDB学习MAC
地址 425
11.5.5　物理服务器和OVSDB—
转发平面 427
第12章　网络功能虚拟化 428
12.1　软件定义网络时代下的
NFV 429
12.1.1　虚拟还是物理 429
12.1.2　将NFV应用于服务
提供商 431
12.2　NFV的实际使用案例 432
12.3　NFV转发平面 433
12.4　NFV—VRF布局模式 435
12.4.1　传统的VRF布局—穿越
VN模式 436
12.4.2　现代化VRF布局—双VN
模式 438
12.5　NFV—“长途旅行”的
数据包 440
12.6　NFV控制平面 442
12.7　NFV的扩容和冗余 444
12.8　服务实例的类型 446
12.8.1　In-Network服务实例 447
12.8.2　In-Network-NAT模式服务
实例 447
12.8.3　transparent（透明）模式服务
实例 447
12.8.4　VM或container之外的网络
服务功能 448
第13章　流量工程入门 449
13.1　TE协议 450
13.2　TE信息发布 451
13.2.1　通过OSPF发布TE 452
13.2.2　通过IS-IS发布TE信息 456
13.2.3　TED 458
13.3　TE静态约束 459
13.3.1　TE metric 459
13.3.2　链路着色—管理组 462
13.3.3　经过扩展的管理组 467
13.3.4　风险共担链路组 467
13.4　出站对等工程 475
第14章　TE带宽预留 478
14.1　TE静态带宽约束 478
14.1.1　TE带宽属性 478
14.1.2　默认TE接口带宽 479
14.1.3　RSVP-TE带宽预留的基本
机制 480
14.1.4　LSP优先级和抢占 483
14.1.5　流量计量和监管 485
14.2　TE自动带宽（Auto-
Bandwidth） 487
14.2.1　自动带宽入门 487
14.2.2　自动带宽示例 490
14.2.3　自动带宽配置 492
14.2.4　自动带宽功能部署考量 493
14.3　动态入站LSP拆分/合并 494
14.3.1　动态入站LSP拆分/合并的
配置 495
14.3.2　动态入站LSP拆分/合并
示例 496
第15章　集中式流量工程 498
15.1 BGP链路状态 499
15.2 PCEP 500
15.2.1 PCE的实现 500
15.2.2 PCE和PCC间的交互 501
15.2.3 由PCE发起的RSVP-
TE LSP 502
15.2.4 由PCC发起的RSVP-
TE LSP 504
15.3 PCC标签交换路径信令 505
15.3.1 RSVP-TE LSP 505
15.3.2 SPRING (IGP) TE LSP 505
15.3.3 BGP LSP 506
15.4 PCC配置 507
15.4.1 由PCE发起的LSP的PCC
配置模板 508
15.4.2 将PCC发起的LSP委托给
PCE 509
15.5 PCE使用案例 510
15.5.1 扩展链路属性“调色板” 510
15.5.2 增强的LSP抢占逻辑 511
15.5.3 不同的主、备路径 512
第16章　扩展MPLS流量传输和
无缝MPLS 514
16.1 扩展IGP域 515
16.1.1 扩展IGP—OSPF 516
16.1.2 扩展IGP—IS-IS 517
16.1.3 扩展IGP-MPLS协议 517
16.2 扩展RSVP-TE 518
16.3 域内分层型LSP 521
16.3.1 RSVP-TE LSP“隧穿”
RSVP-TE LSP 522
16.3.2 LDP LSP“隧穿”
RSVP-TE LSP 522
16.3.3 SPRING LSP“隧穿”
RSVP-TE LSP 527
16.4 扩展域间流量传输 528
16.4.1 域间不分层型隧道 529
16.4.2 域间分层型隧道（无缝
MPLS[Seamless MPLS]） 530
16.5 在不运行IGP的网络中扩展
流量传输 551
16.5.1 分层型BGP-LU 551
16.5.2 支持MPLS功能的服务器和
静态标签 557
第17章　扩展MPLS服务 560
17.1 分层型L3VPN 560
17.1.1 默认路由L3VPN部署
模式 562
17.1.2 默认路由+本地路由L3VPN
部署模式 581
17.1.3 伪线首端终结（Head-End
Termination）L3VPN部署
模式 584
第18章　基于IGP的穿越流量
快速恢复 587
18.1 快速恢复概念 587
18.1.1 入站/穿越/出站（Ingress/
Transit/Egress）流量传输
保护概念 587
18.1.2 全局修复（Global Repair）
概念 588
18.1.3 本地修复概念 589
18.2 无环备选 589
18.2.1 每链路LFA 591
18.2.2 每前缀LFA 596
18.3 提高LFA备用覆盖率 607
18.3.1 通过LDP自动建立为LFA
所用的备用隧道
（远程LFA） 607
18.3.2 手动建立为RLFA所用的
RSVP-TE备用隧道 613
18.3.3 拓扑无关快速重路由 617
18.3.4 修改默认的LFA决策算法 620
18.3.5 拓扑无关LFA 630
18.4 最高冗余树 639
第19章　基于RSVP-TE的穿越
流量快速恢复 645
19.1 RSVP-TE路径保护 645
19.2 RSVP-TE设施（节点+链路）
保护 656
19.2.1 手动链路保护旁路（Manual
Link Protection Bypass） 657
19.2.2 手动节点+链路保护旁路 666
19.2.3 设施保护示例 669
19.2.4 自动保护旁路 674
19.3 RSVP-TE一对一保护 678
19.4 穿越流量快速恢复总结 683
第20章　针对流量快速恢复的
FIB优化 684
20.1 分层型下一跳 684
20.1.1 第20章和第21章所使用的
网络拓扑 685
20.1.2 平面型下一跳结构 686
20.1.3 间接下一跳（Junos） 687
20.1.4 链式复合下一跳（Junos） 692
20.1.5 BGP PIC核心（IOS XR） 695
20.2 预先安装通往多台出站PE的
下一跳（PIC边界） 698
20.2.1 通往出站PE的主、备用
下一跳 700
20.2.2 通往出站PE的双活
下一跳 703
20.2.3 BGP最优外部故障切换 705
第21章　出站服务流量快速
恢复 707
21.1 服务镜像（Mirroring）保护
概念 707
21.2 保护/备用出站PE合并
模式 710
21.3 （集中式）保护节点与备用
出站PE分离模式 718
21.4 上下文ID的通告方法 728
21.4.1 Stub别名通告方法 729
21.4.2 Stub代理通告方法 731
21.5 L3VPN PE→CE出站链路
保护 736
21.6 第二层VPN服务镜像 740
21.6.1 基于BGP的L2VPN服务
镜像 741
21.6.2 基于LDP的L2VPN服务
镜像 745
21.7 出站对等工程保护 753
21.8 无缝MPLS体系结构中的
保护 757
21.8.1 AS边界（ASBR-ASBR）
链路保护 758
21.8.2 边界节点（ABR或ASBR）
保护 759
21.9 总结 767

Antonio Sánchez-Monge，Juniper公司高级工程师，刚从服务团队调任SDN解决方案工程团队。他拥有西班牙马德里自治大学物理与数学科学双硕士学位。他在IP\/MPLS网络行业有16年的经验，首先就职于Cisco公司的合作伙伴HP公司，过去的11年里，他一直效力于Juniper公司，主要与SP客户打交道。Ato可以流利使用3种语言，握有Cisco（CCIE R＆S #13098［荣誉］）认证和Juniper（JNCIE-SP #222）认证。他为Juniper Networks Day One Library写了好几本书，主持了Junos Cup 2014。他天天都在接触MPLS，从高级设计到技术细节都亲自参与，他是Juniper公司的技术大牛，精通多种技术，包括多播VPN。Ato与妻子和两个孩子都居住在郊区。在工作之余，他积极参加户外运动，热爱大自然，喜欢听好听的音乐。
Krzysztof Grzegorz Szarkowicz，Juniper公司高级专业服务顾问，拥有匈牙利布达佩斯技术与经济大学电气工程学士学位。他在业界有20年的经验，曾就职于HP实验室、Telia Research公司、爱立信公司、Cisco公司，在过去的9年里，一直效力于Juniper公司，担任过研究员、项目经理、培训讲师和顾问等各种职位。Krzysztof能熟练运用4种语言，拥有Cisco（CCIE-SP #14550［荣誉］）认证和Juniper（JNCIE-SP #400）认证。在Juniper公司，他是公认的MPLS专家，在诸如无缝MPLS移动回程等技术领域拥有丰富的现场经验，并多次主持大型网络项目的实施。他与Junos MPLS开发团队联系紧密。Krzysztof与妻子和4个孩子居住在一所乡间村舍。在闲暇时间，他喜欢在山间徒步旅行，并酷爱弹吉他。

如何在由多厂商设备构成的复杂网络中部署各种服务并让服务平稳运行，一直是网络架构师、网络管理和运维人员上下求索的主题。
本书从实用角度讲解了在由Juniper设备和Cisco设备构成的网络环境中配置、部署MPLS服务的方法，其目的是竭力呈现在不同厂商网络设备间进行互操作的场景，以便让多厂商设备构成的网络以zui佳方式运行。本书共分为21章，其内容涵盖了MPLS和SDN的简介、MPLS中4种最重要的信令协议、第3层单播MPLS服务、借助MPLS网络传播Internet多播流量、多播VPN、点对点第2层VPN、虚拟专用LAN服务、以太网VPN、域间MPLS服务、底层和覆盖层体系结构、网络虚拟化覆盖、网络功能虚拟化、流量工程简介、TE带宽预留、集中式流量工程、扩展MPLS流量传输和无缝MPLS、扩展MPLS服务、基于IGP的穿越流量快速恢复、基于RSVP-TE的穿越流量快速恢复、针对流量快速恢复的FIB优化、出站服务流量快速恢复等。
本书篇幅宏大，内容实用，涵盖了MPLS相关的所有主题。本书适合有一定经验的网络架构师、网络管理和运维人员阅读。