Was ist ein virtueller Router?

Ein virtueller Router (VR) ist ein Softwareobjekt auf einem Gerät mit dem Betriebssystem „ Versa “, das die Funktionen eines Hardware-IP-Routers der Schicht 3 erfüllt: eigene Routing-Tabelle, eigene Schnittstellenzuweisungen sowie eigene statische und dynamische Routing-Protokolle, isoliert von allen anderen VRs auf demselben Gerät.

Die wichtigsten Erkenntnisse

• Ein VR ist eine Software-Routing-Instanz, die sich wie ein physischer Router verhält.
• Jede VR verwaltet ihre eigene Routing-Tabelle und ihre eigenen Schnittstellenzuordnungen.
• Zu den gängigen Rollen zählen LAN-VR, WAN-/Transport-VR und Management-VR.
• VRs führen OSPF, OSPFv3, BGP und statisches Routing pro Instanz unabhängig voneinander aus.
• VRs isolieren den Datenverkehr der Mandanten und segmentieren das Routing zwischen den Organisationen.

Auf dieser Seite: Warum das wichtig ist · So funktioniert es · Arten · Virtueller Router & Versa · Häufig gestellte Fragen

Warum sind virtuelle Router wichtig?

Ein einzelnes Gerät muss häufig mehrere Routing-Domänen voneinander trennen – LAN-Verkehr, WAN-Transport, Verwaltungsverkehr und separate Mandanten –, ohne dass diese Domänen ineinander übergreifen oder um dieselbe Routing-Tabelle konkurrieren. Eine VR bietet jeder Domäne einen eigenen, isolierten Routing-Kontext auf gemeinsam genutzter Hardware: Sich überschneidende IP-Adressbereiche zwischen zwei VRs sind unbedenklich, eine in einer VR erlernte Route gelangt niemals in eine andere, sofern sie nicht explizit weiterverteilt wird, und ein Fehler oder eine Fehlkonfiguration in der Routing-Tabelle einer VR hat keine Auswirkungen auf ihre Nachbarn.

Diese Isolation ist auch der Grund, warum Segmentierung und Mandantenfähigkeit auf der Routing-Ebene praktikabel sind. Anstatt für jede Datenverkehrsart oder jeden Kunden separate physische Router einzusetzen, hostet ein VOS-Gerät mehrere VRs, von denen sich jede wie ein eigenständiger Router mit eigenen Protokollen, Richtlinien und Schnittstellen verhält. Es handelt sich um dasselbe Prinzip, das auch hinter Virtual Routing and Forwarding (VRF) in der allgemeinen Netzwerktechnik steht und als zentrales Routing-Konstrukt in der gesamten Plattform von Versazum Einsatz kommt.

Was ist ein virtueller Router?

Funktional gesehen ist ein VR ein Softwareobjekt, das dieselben Aufgaben erfüllt wie ein hardwarebasierter Layer-3-IP-Router: Es verwaltet eine Routing-Tabelle, leitet Pakete zwischen den ihm zugewiesenen Schnittstellen weiter und führt dieselben Protokolle aus wie ein Gerät – statische Routen, OSPF und OSPFv3, BGP sowie Multicast-Routing – sowie Redistributions- und Import-Richtlinien zwischen den Protokollen. Schnittstellen und Netzwerke werden einer VR explizit zugewiesen, und ausschließlich die Routing-Tabelle dieser VR bestimmt, wie der Datenverkehr auf diesen Schnittstellen weitergeleitet wird.

Eine VR ist im Kern eine Routing-Instanz: ein benannter, wiederverwendbarer Weiterleitungskontext, auf den überall dort verwiesen wird, wo eine Schnittstelle, ein Monitor oder eine Richtlinie angeben muss, zu welcher Routing-Domäne sie gehört. Aus diesem Grund sind VRs der Mechanismus, den „ Versa “ nutzt, um den Datenverkehr der Mandanten zu isolieren und das Routing zwischen Schnittstellen und Organisationen zu segmentieren – jeder Mandant und jeder funktionale Datenverkehrstyp innerhalb eines Mandanten kann eine eigene VR erhalten.

Arten von virtuellen Routern

Jede VR wird als einer von zwei Instanztypen angelegt. Eine „Virtual Routing Instance“ ist der Grundtyp, der zur Konfiguration eines einfachen Routing-Kontexts im VPN-Stil verwendet wird. Eine „Virtual Routing Forwarding Instance“ (VRF) konfiguriert einen Router für Layer-3-VPN, mit optionalen MPLS-VPN-Core- oder EVPN-Core-Einstellungen zur Verbindung von Layer-2-Domänen über ein MPLS- oder IP-Underlay.

Unabhängig vom Instanztyp werden VRs in der Regel nach der Rolle benannt, die sie erfüllen: Eine LAN-VR überträgt den lokalen Netzwerkverkehr und die Routing-Protokolle eines Mandanten, eine WAN-/Transport-VR übernimmt das Routing zu WAN-Verbindungen und nächsten Hops, eine Verwaltungs-VR überträgt den Geräteverwaltungsverkehr getrennt von den Mandantendaten, und eine dedizierte HA-Steuerungs-VR kann den Synchronisationsverkehr zwischen einem aktiven und einem Standby-Gerätepaar in einer Hochverfügbarkeitsumgebung übertragen.

Virtueller Router & Versa

In „Versa Director“ wird ein virtueller Router (VR) in der Appliance-Ansicht unter „Konfiguration“ > „Netzwerk“ > „Virtuelle Router“ erstellt und konfiguriert: Instanzname, Instanztyp, Schnittstellen, statische Routen sowie Instanzen für dynamisches Routing wie OSPF, OSPFv3 und BGP werden alle innerhalb desselben Workflows „Virtuellen Router konfigurieren“ eingerichtet. Jede OSPF- oder BGP-Instanz läuft in einem eigenen VR mit eigener Router-ID, eigenen Bereichen und eigenen Nachbarrichtlinien, unabhängig von allen anderen VRs auf dem Gerät.

VRs übertragen auch den für „ Versa “ spezifischen Infrastrukturverkehr. In zustandsbehafteten Interchassis-HA-Designs richten Administratoren eine dedizierte VR (z. B. „HA-Control-VR“) ein, die ausschließlich der Daten-Synchronisationsverbindung zwischen aktiven und Standby-Geräten dient und vom LAN-VR des Kunden getrennt ist. Und bei der Installation von „ Versa “-VNFs auf Azure ohne CMS-Konnektor wird die LAN-VR des Kunden so konfiguriert, dass die BGP-Instanz, die mit dem BGP-Endpunkt des Azure-eigenen virtuellen Routers peert, dort angesiedelt ist – zwei unterschiedliche Konzepte von „virtuellen Routern“: die VR von Versaund der verwaltete Routing-Dienst von Azure, die über eine Standard-eBGP-Sitzung Routen miteinander austauschen.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einem virtuellen Router und einem physischen Router?

Ein virtueller Router ist ein Softwareobjekt, das nicht auf dedizierter Hardware, sondern auf einer VOS-Appliance ausgeführt wird. Er erfüllt dieselben Layer-3-Funktionen – Routing-Tabelle, Schnittstellenweiterleitung, statische und dynamische Routing-Protokolle –, jedoch können mehrere virtuelle Router isoliert voneinander auf einem physischen Gerät ausgeführt werden.

Was ist der Unterschied zwischen einer virtuellen Routing-Instanz und einer virtuellen Routing-Forwarding-Instanz?

Eine „Virtual Routing Instance“ ist der grundlegende VR-Typ, der zur Konfiguration eines einfachen Routing-Kontexts im VPN-Stil verwendet wird. Eine „Virtual Routing Forwarding Instance“ (VRF) konfiguriert einen Router für Layer-3-VPN, wobei optional Einstellungen für einen MPLS-VPN-Kern oder einen EVPN-Kern vorgenommen werden können, um Domänen über ein MPLS- oder IP-Underlay miteinander zu verbinden.

Welche Funktionen übernehmen virtuelle Router üblicherweise auf einem VOS-Gerät?

In der Regel werden bei der Bereitstellung eine LAN-VR für den lokalen Mandantenverkehr, eine WAN-/Transport-VR für das Routing zu WAN-Verbindungen und eine Verwaltungs-VR für den Geräteverwaltungsverkehr getrennt. Bei Hochverfügbarkeitskonzepten wird manchmal eine dedizierte VR hinzugefügt, die ausschließlich der Synchronisationsverbindung zwischen aktiven und Standby-Geräten dient.

Kann ein virtueller Router Routing-Protokolle wie OSPF und BGP ausführen?

Ja. Jede VR unterstützt ihre eigenen statischen Routen sowie dynamische Routing-Instanzen – OSPF, OSPFv3 und BGP –, die unabhängig von allen anderen VRs auf dem Gerät konfiguriert werden und jeweils über eine eigene Router-ID, eigene Bereiche oder Peer-Gruppen verfügen, sodass der Protokollstatus in einer VR niemals Auswirkungen auf eine andere hat.

In welcher Beziehung steht ein virtueller Router zu einer Routing-Instanz?

Ein VR ist eine Routing-Instanz – beide Begriffe bezeichnen dasselbe Objekt. „Routing-Instanz“ ist der allgemeine Begriff, der bei der Konfiguration von Schnittstellen, Überwachungsfunktionen oder Richtlinien verwendet wird, die darauf verweisen, zu welchem Routing-Kontext sie gehören; „virtueller Router“ ist das Objekt, das in der Netzwerkkonfiguration von Director erstellt und benannt wird.

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