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IP百科知识之什么是HVPN

HVPN(Hierarchy VPN)是应用在分层结构网络中的VPN技术。常规的BGP/MPLS IP VPN是一种平面网络模型,对网络中的所有PE(Provider Edge,网络边缘设备)的性能要求相同,如果部分PE设备的性能不高,将影响整个网络的性能,限制接入用户的规模。为解决此类问题,HVPN技术应用而生,它可以将平面网络模型转变为分层网络模型,从而逐级降低对设备的性能要求,同时提高网络的可扩展性,有利于大规模网络的规划和设计。

为什么需要HVPN

BGP/MPLS IP VPN网络是一种平面网络模型,它使用BGP(Border Gateway Protocol)在服务提供商骨干网上发布VPN路由,使用MPLS(Multiprotocol Label Switching)在服务提供商骨干网上转发VPN报文。如下图所示,PE(Provider Edge,网络边缘设备)设备是服务提供商网络的边缘设备,所有的PE均处于同一平面。

BGP/MPLS IP VPN网络中的VPN业务部署的压力集中在PE设备上,对PE性能要求较高,并且对PE的性能要求都是相同的。而随着网络规模的不断扩大,业务种类的不断增加,部分PE设备的接入能力无法满足需求。而在平面型的网络结构中,如果某些PE设备存在性能问题,可能会导致整个网络的性能和可扩展性受到影响,不利于大规模部署VPN。

同时,现在的网络设计大多采用分层结构,例如,城域网的典型结构是三层模型:核心层、汇聚层、接入层。为了在分层结构的网络中部署VPN功能,产生了HVPN技术。为了解决部分PE设备的性能不高,影响整个网络的性能,限制接入用户规模的问题,BGP/MPLS IP VPN需从平面模型转变成分层模型,即配置HVPN功能。

HVPN的组网结构及优点

HVPN网络中的设备分类:

lUPE:直接连接用户的设备称为下层PE(Under-layer PE)或用户侧PE(User-endPE),简称UPE。

lSPE:接入UPE并位于网络内部的设备称为上层PE(Superstratum PE)或运营商侧PE(Service Provider-end PE),简称SPE。

lNPE:连接SPE并面向网络侧的PE称为网络侧PE(Network Provider-end PE),简称NPE。

部署HVPN组网方案的优点:

有良好的可扩展性。可以为性能不够的下层PE添加上层PE,使得底层PE位置下移;或者为接入能力不足的上层PE添加下层PE。

节约有限的接口资源。下层PE和上层PE之间采用标签转发,因而只需要一个接口或子接口相互连接。

减轻了下层PE的负担。下层PE上只需维护本地接入的VPN路由,所有远端路由都用一条缺省或聚合路由替代。

配置工作量小。上层PE和下层PE通过动态路由协议MP-BGP交换路由、发布标签,每一个下层PE只需建立一个MP-BGP对等体。

HVPN的典型应用场景

HVPN技术在IPRAN网络中的应用:

IPRAN移动承载网具有接入方式丰富,网络规模庞大,业务实现机制灵活等特点。整体架构采用分层方式,从核心层到接入层,对设备的性能要求依次降低,网络规模则依次扩大。HVPN技术在IPRAN网络中广泛使用。

通常从汇聚层覆盖到接入层,以实现路由隔离、故障隔离,同时降低对接入层设备的要求。HVPN采用分层的L3VPN方式,实现故障相互隔离,整网的可靠性和安全性较高。MPLS完全兼容IP网络,相当于在IP网络的基础上进行改进,建设成本低,易于推广。

编辑:jq

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