IP-VPNでのBGPの利用 設定例

概要

IP-VPN(MPLS-VPN)で、PE-CE間のルーティングプロトコルとしてBGPを利用するときの設定例です。CEルータ側のBGPの設定に注目しています。

ネットワーク構成

初期設定

PE1/PE2

PE1/PE2は、IP-VPN網内のOSPFとMPLSのラベルスイッチングの設定を行っています。また、PE間のフルメッシュMP-BGPネイバーを確立しています。そして、CE1との間でVRF「VPN」におけるBGPネイバーを確立しています。

PE1 Initial Configuration(Click)

hostname PE1
!
ip vrf VPN
 rd 1:100
 route-target export 1:100
 route-target import 1:100
!
interface Loopback0
 ip address 192.168.0.1 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
 ip vrf forwarding VPN
 ip address 10.0.0.1 255.255.255.252
!
interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
 mpls ip
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 192.168.0.0 0.0.255.255 area 0
!
router bgp 1
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 192.168.0.2 remote-as 1
 neighbor 192.168.0.2 update-source Loopback0
 neighbor 192.168.0.2 next-hop-self
 neighbor 192.168.0.3 remote-as 1
 neighbor 192.168.0.3 update-source Loopback0
 neighbor 192.168.0.3 next-hop-self
 no auto-summary
 !
 address-family vpnv4
  neighbor 192.168.0.2 activate
  neighbor 192.168.0.2 send-community extended
  neighbor 192.168.0.3 activate
  neighbor 192.168.0.3 send-community extended
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf VPN
  neighbor 10.0.0.2 remote-as 100
  neighbor 10.0.0.2 activate
  no synchronization
  network 10.0.0.0 mask 255.255.255.252
 exit-address-family

PE2 Initial Configuration(Click)

hostname PE2
!
ip vrf VPN
 rd 1:100
 route-target export 1:100
 route-target import 1:100
!
interface Loopback0
 ip address 192.168.0.2 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
 ip vrf forwarding VPN
 ip address 10.0.0.5 255.255.255.252
!
interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.1.2 255.255.255.0
 mpls ip
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 192.168.0.0 0.0.255.255 area 0
!
router bgp 1
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 192.168.0.1 remote-as 1
 neighbor 192.168.0.1 update-source Loopback0
 neighbor 192.168.0.1 next-hop-self
 neighbor 192.168.0.3 remote-as 1
 neighbor 192.168.0.3 update-source Loopback0
 neighbor 192.168.0.3 next-hop-self
 no auto-summary
 !
 address-family vpnv4
  neighbor 192.168.0.1 activate
  neighbor 192.168.0.1 send-community extended
  neighbor 192.168.0.3 activate
  neighbor 192.168.0.3 send-community extended
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf VPN
  neighbor 10.0.0.6 remote-as 100
  neighbor 10.0.0.6 activate
  no synchronization
  network 10.0.0.4 mask 255.255.255.252
 exit-address-family

PE3

PE3は、IP-VPN網内のOSPFとMPLSのラベルスイッチングの設定を行っています。また、PE間のフルメッシュMP-BGPネイバーを確立しています。そして、VRF「VPN」にで拠点2へルーティングするためのスタティックルートを設定しています。

PE3 Initial Configuration(Click)

hostname PE3
!
ip vrf VPN
 rd 1:100
 route-target export 1:100
 route-target import 1:100
!
interface Loopback0
 ip address 192.168.0.3 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
 ip vrf forwarding VPN
 ip address 10.0.0.9 255.255.255.252
!
interface Ethernet0/1
 ip address 192.168.1.3 255.255.255.0
 mpls ip
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 192.168.0.0 0.0.255.255 area 0
!
router bgp 1
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 neighbor 192.168.0.1 remote-as 1
 neighbor 192.168.0.1 update-source Loopback0
 neighbor 192.168.0.1 next-hop-self
 neighbor 192.168.0.2 remote-as 1
 neighbor 192.168.0.2 update-source Loopback0
 neighbor 192.168.0.2 next-hop-self
 no auto-summary
 !
 address-family vpnv4
  neighbor 192.168.0.1 activate
  neighbor 192.168.0.1 send-community extended
  neighbor 192.168.0.2 activate
  neighbor 192.168.0.2 send-community extended
 exit-address-family
 !
 address-family ipv4 vrf VPN
  no synchronization
  network 10.0.0.8 mask 255.255.255.252
  network 10.2.1.0 mask 255.255.255.0
  network 10.2.2.0 mask 255.255.255.0
  network 10.2.3.0 mask 255.255.255.0
 exit-address-family
!
ip route vrf VPN 10.2.1.0 255.255.255.0 10.0.0.10
ip route vrf VPN 10.2.2.0 255.255.255.0 10.0.0.10
ip route vrf VPN 10.2.3.0 255.255.255.0 10.0.0.10

CE1

CE1は、拠点1内のOSPFとPE1/PE2との間のEBGPネイバーの設定を行っています。

CE1 Initial Configuration(Click)

hostname CE1
!
interface Ethernet0/0
 ip address 10.0.0.2 255.255.255.252
!
interface Ethernet0/1
 ip address 10.0.0.6 255.255.255.252
!
interface Ethernet0/2
 ip address 10.1.0.1 255.255.255.0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 redistribute connected subnets
 redistribute bgp 100 subnets
 network 10.1.0.0 0.0.0.255 area 0
!
router bgp 100
 no synchronization
 bgp log-neighbor-changes
 network 10.1.0.0 mask 255.255.255.0
 network 10.1.1.0 mask 255.255.255.0
 network 10.1.2.0 mask 255.255.255.0
 neighbor 10.0.0.1 remote-as 1
 neighbor 10.0.0.5 remote-as 1
 no auto-summary

CE2

CE2は、拠点2内のOSPFと拠点1へルーティングするためのスタティックルートを設定しています。

CE2 Initial Configuration(Click)

hostname CE2
!
interface Ethernet0/0
 ip address 10.0.0.10 255.255.255.252
!
interface Ethernet0/1
 ip address 10.2.0.2 255.255.255.0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 10.2.0.0 0.0.0.255 area 0
 default-information originate
!
ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 10.0.0.9

R1/R2

R1/R2は、拠点内のOSPFによるルーティングの設定を行っています。

R1 Initial Configuration(Click)

hostname R1
!
interface Loopback0
 ip address 10.1.2.10 255.255.255.0 secondary
 ip address 10.1.1.10 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
!
interface Ethernet0/0
 ip address 10.1.0.10 255.255.255.0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 10.1.0.0 0.0.255.255 area 0

R2 Initial Configuration(Click)

hostname R2
!
interface Loopback0
 ip address 10.2.2.20 255.255.255.0 secondary
 ip address 10.2.3.20 255.255.255.0 secondary
 ip address 10.2.1.20 255.255.255.0
 ip ospf network point-to-point
!
interface Ethernet0/0
 ip address 10.2.0.20 255.255.255.0
!
router ospf 1
 log-adjacency-changes
 network 10.2.0.0 0.0.255.255 area 0

設定条件

CE1からPE1/PE2にアドバタイズするルートは拠点1のルートのみとします。
CE1は拠点2の10.2.1.0/24へパケットをルーティングするときにPE1を優先します。また、拠点2の10.2.2.0/24へパケットをルーティングするときにPE2を優先します。
CE1は拠点2の10.2.3.0/24へパケットをルーティングするときにPE1、PE2に負荷分散します。
拠点2から拠点1の10.1.1.0/24へパケットをルーティングするときにはPE1を経由します。また、拠点1の10.1.2.0/24へパケットをルーティングするときにはPE2を経由します。

設定と確認

Step1:PEルータへアドバタイズするルートの確認

CE1からPE2へアドバタイズしているBGPルートを確認します。そのために、show ip bgp neighbor 10.0.0.5 advertised-routesコマンドを実行します。

CE1 show ip bgp neighbor 10.0.0.5 advertised-routes

CE1#show ip bgp neighbors 10.0.0.5 advertised-routes 
BGP table version is 24, local router ID is 10.1.0.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

   Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
r> 10.0.0.0/30      10.0.0.1                 0             0 1 i
r> 10.0.0.4/30      10.0.0.5                 0             0 1 i
*> 10.0.0.8/30      10.0.0.1                               0 1 i
*> 10.1.0.0/24      0.0.0.0                  0         32768 i
*> 10.1.1.0/24      10.1.0.10               11         32768 i
*> 10.1.2.0/24      10.1.0.10               11         32768 i
*> 10.2.1.0/24      10.0.0.1                               0 1 i
*> 10.2.2.0/24      10.0.0.1                               0 1 i
*> 10.2.3.0/24      10.0.0.1                               0 1 i

Total number of prefixes 9

CE1からPE2にアドバタイズしているBGPルートには、拠点1のものだけでなく拠点2のルートも含まれていることがわかります。

CE1からPE1へアドバタイズしているルートも同様です。

Step2:ルートフィルタの設定

CE1から拠点2のルートがアドバタイズされていてもPEルータ側でベストパスになることは通常ありませんが、不要なBGPルートをアドバタイズしてしまっていることになります。CE1からPE1/PE2へアドバタイズするルートは、拠点1のルートのみになるようにフィルターリストでフィルタします。

CE1 フィルターリスト

router bgp 100
 neighbor 10.0.0.1 filter-list 1 out
 neighbor 10.0.0.5 filter-list 1 out
!
ip as-path access-list 1 permit ^$

設定後、clear ip bgp * outでBGPルートの再送信が必要です。

Step3:ルートフィルタの確認

Step2の設定後、CE1からPE2へアドバタイズしているルートを確認します。

CE1 show ip bgp neighbor 10.0.0.5 advertised-routes

CE1#show ip bgp neighbors 10.0.0.5 advertised-routes 
BGP table version is 24, local router ID is 10.1.0.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

   Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
CE1#show ip bgp neighbors 10.0.0.5 advertised-routes 
BGP table version is 24, local router ID is 10.1.0.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

   Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 10.1.0.0/24      0.0.0.0                  0         32768 i
*> 10.1.1.0/24      10.1.0.10               11         32768 i
*> 10.1.2.0/24      10.1.0.10               11         32768 i

Total number of prefixes 3

フィルターリストによって、CE1は拠点1のルート、つまり、AS_PATHが空っぽのルートのみをPE2へアドバタイズしていることがわかります。ディストリビュートリストやプレフィクスリストでも同じようなフィルタは可能ですが、フィルターリストの設定の方がシンプルです。

Step4:拠点2のルートのベストパスの確認

CE1で拠点2のルートのベストパスを確認します。

CE1 show ip bgp regexp ^1_

CE1#show ip bgp regexp ^1_
BGP table version is 24, local router ID is 10.1.0.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

   Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
r  10.0.0.0/30      10.0.0.5                               0 1 i
r>                  10.0.0.1                 0             0 1 i
r  10.0.0.4/30      10.0.0.1                               0 1 i
r>                  10.0.0.5                 0             0 1 i
*  10.0.0.8/30      10.0.0.5                               0 1 i
*>                  10.0.0.1                               0 1 i
*  10.2.1.0/24      10.0.0.5                               0 1 i
*>                  10.0.0.1                               0 1 i
*  10.2.2.0/24      10.0.0.5                               0 1 i
*>                  10.0.0.1                               0 1 i
*  10.2.3.0/24      10.0.0.5                               0 1 i
*>                  10.0.0.1                               0 1 i
CE1#show ip route bgp
     10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 2 masks
B       10.0.0.8/30 [20/0] via 10.0.0.1, 00:49:59
B       10.2.1.0/24 [20/0] via 10.0.0.1, 00:49:59
B       10.2.2.0/24 [20/0] via 10.0.0.1, 00:49:59
B       10.2.3.0/24 [20/0] via 10.0.0.1, 00:49:59

CE1から拠点2へのルートはすべてPE1がベストパスとなっていることがわかります。

Step5:拠点2あてのルーティングの負荷分散の設定

CE1から拠点2のルーティングがすべてPE1を経由するのではなく、PE1とPE2で分散されるようにします。

10.2.1.0/24あてのパケットがPE1を優先するためには、10.2.1.0/24のベストパスがPE1から受信したものになるようにします。つまり、PE1から受信する10.2.1.0/24のLOCAL_PREFERENCEを大きく設定します。同様に考えて、PE2から受信する10.2.2.0/24のLOCAL_PREFERENCEを大きく設定します。

そして、10.2.3.0/24あてのパケットをPE1とPE2で分散させるために、ルーティングテーブルに10.2.3.0/24のBGPルートが複数登録されるようにmaximum-pathsの設定を行います。

CE1 拠点2宛ての負荷分散

router bgp 100
 neighbor 10.0.0.1 route-map FromPE1 in
 neighbor 10.0.0.5 route-map FromPE2 in
 maximum-paths 2
!
access-list 1 permit 10.2.1.0
access-list 2 permit 10.2.2.0
!
route-map FromPE2 permit 10
 match ip address 2
 set local-preference 150
!
route-map FromPE2 permit 1000
!         
route-map FromPE1 permit 10
 match ip address 1
 set local-preference 150
!
route-map FromPE1 permit 1000

Step6:拠点2あてのルーティングの負荷分散の確認

再度、CE1で拠点2のルートについてのベストパスを確認します。

CE1 show ip bgp regexp ^1_

CE1#show ip bgp regexp ^1
BGP table version is 32, local router ID is 10.1.0.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

   Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
r  10.0.0.0/30      10.0.0.5                               0 1 i
r>                  10.0.0.1                 0             0 1 i
r  10.0.0.4/30      10.0.0.1                               0 1 i
r>                  10.0.0.5                 0             0 1 i
*  10.0.0.8/30      10.0.0.5                               0 1 i
*>                  10.0.0.1                               0 1 i
*  10.2.1.0/24      10.0.0.5                               0 1 i
*>                  10.0.0.1                      150      0 1 i
*> 10.2.2.0/24      10.0.0.5                      150      0 1 i
*                   10.0.0.1                               0 1 i
*  10.2.3.0/24      10.0.0.5                               0 1 i
*>                  10.0.0.1                               0 1 i
CE1#show ip route bgp
     10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 2 masks
B       10.0.0.8/30 [20/0] via 10.0.0.5, 00:04:48
                    [20/0] via 10.0.0.1, 01:00:27
B       10.2.1.0/24 [20/0] via 10.0.0.1, 01:00:27
B       10.2.2.0/24 [20/0] via 10.0.0.5, 00:04:48
B       10.2.3.0/24 [20/0] via 10.0.0.5, 00:04:48
                    [20/0] via 10.0.0.1, 01:00:27

10.2.1.0/24あてのパケットはPE1へ、10.2.2.0/24あてのパケットはPE2へルーティングすることがわかります。また、10.2.3.0/24あてのパケットはPE1とPE2で負荷分散されることもわかります。

Step7:拠点1のルートのベストパスの確認

拠点1内のルートへのベストパスを確認します。確認するべきルータはPE3です。PE3でMP-BGPテーブルとVRFのルーティングテーブルを確認します。

PE3 拠点1のルートの確認

PE3#show bgp vpnv4 unicast all regexp ^100_
BGP table version is 19, local router ID is 192.168.0.3
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

   Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
Route Distinguisher: 1:100 (default for vrf VPN)
* i10.1.0.0/24      192.168.0.2              0    100      0 100 i
*>i                 192.168.0.1              0    100      0 100 i
* i10.1.1.0/24      192.168.0.2             11    100      0 100 i
*>i                 192.168.0.1             11    100      0 100 i
* i10.1.2.0/24      192.168.0.2             11    100      0 100 i
*>i                 192.168.0.1             11    100      0 100 i
PE3#show ip route  vrf VPN bgp
     10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 2 masks
B       10.1.2.0/24 [200/11] via 192.168.0.1, 01:05:57
B       10.1.1.0/24 [200/11] via 192.168.0.1, 01:05:57
B       10.0.0.0/30 [200/0] via 192.168.0.1, 00:54:11
B       10.1.0.0/24 [200/0] via 192.168.0.1, 01:01:12
B       10.0.0.4/30 [200/0] via 192.168.0.2, 00:53:56

PE3から拠点1の10.1.1.0/24、10.1.2.0/24あてのパケットはすべてPE1を経由することがわかります。

Step8:拠点1あてのルーティングの負荷分散の設定

拠点1あてのルーティングがすべてPE1を経由するのではなく、PE1とPE2で分散させます。

10.1.1.0/24あてのパケットがPE1を優先して経由するために、CE1からPE1へアドバタイズする10.1.1.0/24のMEDを小さくします。同様に、10.1.2.0/24あてのパケットがPE2を優先して経由するために、CE1からPE2へアドバタイズする10.1.2.0/24のMEDを小さくします。

CE1 拠点1宛ての負荷分散

router bgp 100
 neighbor 10.0.0.1 route-map ToPE1 out
 neighbor 10.0.0.5 route-map ToPE2 out
!
access-list 3 permit 10.1.1.0
access-list 4 permit 10.1.2.0
!
route-map ToPE2 permit 10
 match ip address 4
 set metric 1
!
route-map ToPE2 permit 20
 set metric 100
!
route-map ToPE1 permit 10
 match ip address 3
 set metric 1
!
route-map ToPE1 permit 20
 set metric 100

Step9:拠点1あてのルーティングの負荷分散の確認

再度、PE3で拠点1のルートのベストパスを確認します。

PE3 拠点1のルートの確認

PE3#show bgp vpnv4 unicast all regexp ^100_
BGP table version is 29, local router ID is 192.168.0.3
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

   Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
Route Distinguisher: 1:100 (default for vrf VPN)
* i10.1.0.0/24      192.168.0.2            100    100      0 100 i
*>i                 192.168.0.1            100    100      0 100 i
*>i10.1.1.0/24      192.168.0.1              1    100      0 100 i
*>i10.1.2.0/24      192.168.0.2              1    100      0 100 i
PE3#show ip route  vrf VPN bgp             
     10.0.0.0/8 is variably subnetted, 9 subnets, 2 masks
B       10.1.2.0/24 [200/1] via 192.168.0.2, 00:01:57
B       10.1.1.0/24 [200/1] via 192.168.0.1, 00:02:27
B       10.0.0.0/30 [200/0] via 192.168.0.1, 01:02:35
B       10.1.0.0/24 [200/100] via 192.168.0.1, 00:01:57
B       10.0.0.4/30 [200/0] via 192.168.0.2, 01:02:20

PE3から10.1.1.0/24あてにパケットをルーティングするときにはPE1を経由し、10.1.2.0/24あてにパケットをルーティングするときにはPE2を経由することがわかります。