¿Qué es una VRF?

En la entrada anterior se describe brevemente como funciona un router y el proceso que lleva a instalar un ruta en la tabla de ruteo, el control plane se comunica con otros routers utilizando los protocolos de ruteo e intercambia información de la red.

Este proceso se lleva a cabo por defecto para la tabla de ruteo global y todas las interfaces conectadas a una red participan de esta tabla de ruteo.

La tecnología Virtual Routing Forwarding nos permite separa información de ruteo en el control plane en diferentes instancias, aislando la tabla de ruteo global de la tabla de ruteo de otra VRF. Cuando se utiliza únicamente para aislar las tablas de ruteo, se llama VRF Lite.

Esto permite que el router se comporte como si fueran varios router a la vez, haciendo posible la existencia virtual de varios dispositivos.

Para configurar una vrf hay varios métodos, utilizaré el que recomienda Cisco, aunque hay uno más reciente que de momento no sé que se incluya en alguna certificación.

Definimos el nombre de la VRF, le asignamos un Route Distinguisher y la familia de direcciones que se relaciona con la VRF, con el método anterior sólo podía utilizarse IPv4, con este método se soporta IPv4 e IPv6.

**Este no es el caso, pero cuando se utilizan las address families en conjunto mBGP (u OSPF) se pueden formar VPN layer 3 de MPLS utilizando route-targets.

Pueden ver que ambos routers están conectados directamente del puerto E0/0 al puerto E0/3, y he creado 4 subinterfaces y una instancia de OSPF en 2 VRF para simular que tenemos una red compleja, la prueba será un ping desde el R1 Loopback1 a la Loopback 2 en el mismo R1, el traceroute nos mostrará el camino entre las diferentes VRF y podemos ver que aunque ambas interfaces están en el mismo router, no pueden comunicarse directamente pues el proceso de virtualización las mantiene aisladas:

Configuración de MPLS parte 4, ruteo entre ISP (PE) y cliente (CE)

Ya que hicimos las VRF para cada cliente y sus correspondientes etiquetas, así como la comunicación entre los diferentes PE, haremos la comunicación de las rutas entre el cliente y el ISP, y la correspondiente redistribución hacia mBGP a fin de propagar las rutas entre los sitios del cliente.

Ambos clientes tienen las mismas redes a fin de demostrar que las VRF hacen posible el escenario entre clientes; por lo que utilizaremos loopback interfaces diferentes en cada router y las asignaremos  a diferentes protocolos de ruteo, probando así que existe la separación.

Desde del lado del cliente no hay nada especial:

blue1#sh runn | beg router

router eigrp 10

 network 10.11.0.0 0.0.0.7

 network 11.0.0.1 0.0.0.0

!

router ospf 10

 network 10.11.0.0 0.0.0.7 area 0

 network 11.0.0.2 0.0.0.0 area 1

!

router rip

 version 2

 passive-interface default

 no passive-interface Ethernet0/0

 no passive-interface Loopback103

 network 10.0.0.0

 network 11.0.0.0

 no auto-summary

Configuración de MPLS parte 3, las VRF

Comenzaremos con una breve explicación de qué es una VRF, y como las identificamos.
Una VRF (virtual routing and forwarding) es una instancia virtual y separada de la instancia global de ruteo en el dispositivo; es decir, es casi como tener un segundo router corriendo sus propios procesos de ruteo, independientes de cualquier otro presente en el dispositivo.

El uso más común y que simularemos en el ejemplo, es el que los proveedores de servicio utilizan para conectar a sus clientes con MPLS, configurando redes privadas virtuales que separan el tráfico de los clientes en instancias separadas de los demás clientes por medio de las etiquetas de ruteo. los routers que tenemos dentro del ISP les llamaremos P (provider), a los del borde de la red del ISP les llamaremos PE (provider edge) a los del cliente CE (customer edge)

Esta separación se logra con la configuración de la VRF primero, declarando su nombre, y después utilizando etiquetas para poder separar esa información de los demás procesos. Dichas etiquetas son muy parecidas a las que utilizamos en LDP para MPLS, pero en este ejemplo utilizaremos el formato "extendido". Dichas etiquetas son utilizadas en el encabezado de las rutas, por lo que cualquier vecino de mBGP que reciba dichas rutas etiquetadas podrá instalarlas en sus propias VRF conforme a lo que se le indica en la configuración.

Entre otros beneficios, tener una VRF nos permite la duplicación de direcciones IP entre diferentes clientes, es decir, podríamos tener a dos clientes diferentes utilizando las redes 10.0.0.0/16 sin problemas, ya que las rutas se procesas basadas en las etiquetas.

Basados en estas etiquetas indicaremos cuál es la que identifica localmente a nuestra VRF y compartiremos dicha información con nuestro vecino de mBGP , comunicando así que por ejemplo, la VRF X está dentificada por el Route Distinguisher Y:Z, y que necesitamos que exporte esa información hacia mBGP y que desde ahí importe las etiquetas que necesitamos para comunicar dos sitios de un mismo cliente. También agregaremos una familia de direcciones a BGP que comunique el ruteo entre ambos PE para la VRF de cada cliente.

Cuando activamos una nueva instancia o VRF, el router puede ejecutar sus propios procesos de BGP, OSPF, RIP, ISIS, etc. y los utilizaremos para intercambiar rutas entre el cliente y el ISP, logrando que el cliente nos entregue la información de sus redes y nosotros la llevemos a los demás sitios del mismo cliente, estableciendo así una red privada con comunicación basada en MPLS. También indicaremos en cada interface a que VRF queremos que pertenezca.

IMPORTANTE: cuando asignas una interface a una VRF, se borra la configuración de la interface y deberemos volver a indicar la IP y demás características deseadas en dicho puerto.

Los routers P (2, 3 y 4) no requieren configuración adicional.

Ejemplo de los routers PE con dos clientes, las compañías blue y green que tienen un sitio cada una conectados ambos al PE 1, y dos sitios conectados al PE2: