Q-in-Q技術簡介Q-in-Q技術簡介

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1、Q-in-Q技術簡介一、VPLS簡介VPLS（VirtualPrivateLANService）,是在公網(wǎng)上用隧道協(xié)議仿真出來一個局域網(wǎng)，透明地提供跨越公網(wǎng)的LAN服務，VPLS網(wǎng)絡的每個邊界節(jié)點在地址分配和數(shù)據(jù)包轉發(fā)機制上，采用的是鏈路橋的方式而不是網(wǎng)絡層的方式。VPLS提供的是二層VPN服務，和傳統(tǒng)二層VPN不同的是：VPLS可以體統(tǒng)點到多點的連接，而不需要為每個連接分配一個接口。VPLS實際上就是在PE上創(chuàng)建一系列的虛擬交換機租借給用戶，虛擬交換機的組網(wǎng)和傳統(tǒng)交換機完全相同，這樣，用戶就可以通過廣域網(wǎng)實現(xiàn)

2、自己的LAN。圖1：VPLS功能示意圖二、傳統(tǒng)VPLS工作原理簡介和傳統(tǒng)VLAN不同的是：VPLS中的VLANID是本地有效的，也就是說，遠端VLAN之間的通信并不是根據(jù)VLANID的匹配來進行，而是根據(jù)VC配置來決定的。在下圖中，就可以根據(jù)配置方便地實現(xiàn)左右端PE之間VLAN10到20、20到30…50到60的互通。下面，以下圖為例簡單介紹一下傳統(tǒng)VPLS的工作過程：圖2：傳統(tǒng)VPLS的工作原理首先，PE-A和PE-B要根據(jù)配置進行遠端協(xié)商，為各自的需要互通的VLAN之間創(chuàng)建VC，并為VC（VirtualCh

3、annel）分配相應的MPLS標簽，當VLAN10用戶的報文經交換機CE1來到PE-A時，PE-A將執(zhí)行如下操作：1)根據(jù)報文中的VLANID給報文加上相應VC（紅色）對應的MPLS標簽（私網(wǎng)標簽），2)給報文加上能夠到達PE-B的公網(wǎng)MPLS標簽。3)向公網(wǎng)轉發(fā)報文。報文來到公網(wǎng)上之后，將根據(jù)外層公網(wǎng)MPLS標簽到達PE-B，PE-B將執(zhí)行如下操作1)除去該報文的所有MPLS標簽，并根據(jù)私網(wǎng)標簽號，匹配上相應VC（紅色），再根據(jù)VC確定該報文屬于VLAN20，2)去掉原有的Tag頭，為該報文加上新的Tag頭，

4、其中VLANID為20，3)根據(jù)VLANID（20）向CE2發(fā)送該Tag報文這樣，報文就能夠經過CE2到達遠端的VLAN用戶了。三、傳統(tǒng)VPLS實現(xiàn)方式存在的問題傳統(tǒng)VPLS存在如下問題：1）處于供應商一側的PE設備往往下接了許多屬于不同用戶的CE。而這些用戶內部本身就劃分了許多VLAN，這些VLAN號往往會重疊。在傳統(tǒng)實現(xiàn)方式中，VC是和VLANID對應的，PE只能根據(jù)VLANID來分配VC，而不會因為用戶不同而分配不同的VC。當不同的用戶側CE下掛的VLANID相同時，即使是來自不同的用戶，它們也對應了同一

5、VC，這樣就無法做到不同用戶內部的VLANID相同的VLAN之間的隔離了。如下圖：CE1和CE2屬于同一用戶，CE3和CE4屬于同一用戶。當有VLAN20的流量經CE3到達PE-A時，PE-A除了將其按VC配置向PE-B轉發(fā)之外，還會向CE1下掛的VLAN20進行本地轉發(fā)。同時，流量到了PE-B之后，PE-B無法區(qū)分流量是屬于CE2的還是CE4的，PE-B將同時向CE2和CE4轉發(fā)該流量。這樣，不同的用戶之間無法隔離，用戶的安全性就得不到保障了。圖3：不同用戶的VLAN之間無法隔離2）不利于擴展。雖然在初次規(guī)劃

6、時就可以分配好個用戶可以使用的VLANID范圍，但是隨著用戶內部網(wǎng)的擴張，所需VLAN資源將不斷增長，再度規(guī)劃將變得極為困難。而且，VLAN資源是有限的，VLAN本身也是處于私網(wǎng)之中的，所以讓不同的用戶分用VLAN資源是不明智的。四、Q-in-Q實現(xiàn)方式及問題的解決Q-in-Q技術就很好地解決了以上問題。Q-in-Q，即QVLANinQVLAN（Q指802.1Q）。下面將簡單介紹Q-in-Q的工作原理。圖4：Q-in-Q的工作原理在Q-in-Q的實現(xiàn)方式中，在PE和CE的連接中，CE側的接口仍然配置成Trunk

7、端口，而PE側的接口則配置成Untag端口，雖然PE上來的是Tag報文，但PE仍然將其作為Untag報文處理，即將二層payload和tag標記一起作為新報文的二層payload。下面將以上圖中下端藍色交換機下所掛VLAN10用戶之間的互通來介紹其具體處理步驟：首先，PE與PE之間要根據(jù)配置進行遠端協(xié)商，為各自的需要互通的VLAN創(chuàng)建VC，并為VC（VirtualChannel）分配相應的MPLS標簽，以上圖為例：PE-A和PE-B需建立兩條VC連接。當CE1下掛的VLAN10用戶的報文經交換機CE1來到PE-

8、A時，PE-A將執(zhí)行如下操作：1)給收到的Tag報文再加上一層VLANID為100的Tag頭，2)給報文加上為VLAN100所對應的VC分配好的MPLS標簽，標簽號是與VC一一對應的。3)給報文加上能夠到達PE-B的公網(wǎng)標簽。4)向公網(wǎng)轉發(fā)報文此時的報文封裝如下圖所示：圖4：Q-in-Q的工作方式下在公網(wǎng)上傳輸?shù)膱笪钠渲校篢ag頭1由CE1（或CE1以下的交換機）加上，VLANID為1