技术22个白皮书h3c vpls摘要VPLS是在公用网络中提供一种点到多点L2业务它结合了以

摘要：LS是在公用网络中提供的一种点到点的L2业务。它结合了以太网和MLS技术的优势，通过MN或WN使得分布在不同地域的多个用户站点在一个桥接域内互连，从而形成虚拟网络。本文描述了LS的技术特点方式，以及H3CWideAreaMetropolitanAreaLocalAreaAsynchronousTransferFrameVirtualPrivateLANVirtualLeasedVirtualPrivateWireCustomProviderNetworkProviderPseudoentVirtualSwitchVirtualVPLSSpanningTree概 产生背 技术优 概念介 环路避 应用限 参考文 随着社会发展，经济全球化的趋势越来越明显，越来越多的企业分布范围日益扩大，公司员工的移动性也不断增加。这就迫切需要电信运营商提供链路连接，以便方很便企内网。TM和FR技术的兴起，电信运营商转而使用虚电路方式为客户提供点到点的二层连接，客户在其上建立自己的三层网络以承载P、X等数据流。但是这些技术提营商的关注点。因此，一种在IP网上提供服务、可方便设定速率、配置简单的技术应运而生，这种技术即MPLS技术。基于MPLS的技术有两种，分别是MPLSL3和MPLSL2。MPLSL3需要介入用户的内部路由管理，运营商的管理比较复杂。传统VLL方式的MPLSL2，在公网中提供一种点到点的L2业务，可以让两个站点之间的连接效果像直接用链路连接一样，但它不能直接在服务提供者处进行多点间的交换。VPLS在传统MPLSL2方案的基础上发展而成，它可以实现多点到多点的组网。VPLS为运营商提供了一种更加VPLS结合了以太网技术和MPLS技术的优势，是对传统LAN全部功能的仿真，其主要目的是通过运营商提供的IP/MPLS网络连接地域上的多个由以太网构成的图1VPLSVPLSLAN/WAN边界，可以支VPLS将用户网络的路由策略控制和权利交给了用户，简化了运营商网VPLSCEIP寻址规：服务提供商络上的缘设备与CE相连，主要负责业务接入。它完成报文从私网到公网隧道和报文从公网隧道到私网的映射与转发。LH-LEUE和N。用户接入的汇聚设备，为用户提供接入服务。NPE：处于VPLS网络的域边缘，在网上提供VPLS透明传输服服务界定符：服务提供商加在用户数据帧前用来标识特定的报文标识符，服务界定符只具有本地意义，服务界定符的典型例子是QinQ的外层QinQ（802.1Qin802.1Q）：802.1Q封装的隧道协议，能够提供点到多点的L2服务机制。它将用户网络的VLANTAG封装在公网VLANTAGTAG穿越服务提供商的骨干网络，从而为用户提供一种较为简单的二层隧道。图图2VPLSACCEPE的链路。PWPEVSI之间的一条双向虚拟连接。它由一对方向相反的单向的MPLSVC（VirtualCircuit，虚电路）组成，也称为仿真电Tunnel：隧道，用于承载PW，一条隧道上可以承载多条PW。隧道是一条PEPEPE之间的数据透明传输，可以是MPLS或GRE隧道等。PWSignaling：PW信令协议，VPLS实现的基础，用于创建和PW。PWVSIPE设备。目前，PW信令协议主要有LDPBGP。VSI：虚拟交换实例，VPLS实例在一台PE设备上的一个以太网桥功能实体，根据MAC地址和VLANTAG进行二层报文转发。定对端PE地址，也可以通过信令协议自动发现对端PE。分配的VC通告给对端PE，建立单向的VC，从而创建PW。如果PW建立在MPLS隧道之上，则PW上传输的报文将包括两层：内层为VC，用来判断报文属于的VC，从而将报文转发给正确的CE；外层标签为公网MPLS隧道，用来保证报文在MPLS隧道上的正确传输。采用扩展LDP（远端LDP会话）作为PW信令协议的VPLS，称为Martini方式的Labelmap1:PWIDFEC+LabelPE PWIDFEC+图3利用LDP信令协议建立

PEPEVSILDPDU（Downstreamunsolicited，下游自主）方式主对端PE发送映射消息，该消息中包含PWIDFEC和与该PWIDFEC绑定的VC，以及接口参数（如最大传输单元等）。如果对端PE和这个特定的PWID关联，它将接受映射消息，并回应自图4利用BGP信令协议建立PE利用BGP的Update消息向所有对端PE设备发送VEID和块信息。其中，VEIDPESite在内的唯一编号，由服务供应商出唯一的一个值，作为VC。同时，接收Update消息的PE设备，根据报文中的VEID和本地的块，也可以得知对端PE的VC值等两个PE设备互相发送Update消息，并计算出VC后，两台设备间Kompella方式中，通过配置Target实现了VPLS成员的自动发现，增加或删除VLAN接入：CEE或ECELNTG，该TG是一个服务提供商网络为了区分用户而压入的“服务界定符”。服务界定符一般是服务提供商设备添加的，我们把这个作为服务界定TG-T。Ethernet接入：CEPEPECE的以太网帧头中没有服务界VLANTAGVLANTAGPEVLANTAGU-TAG。W由WD和W封装类型唯一标识。两端E设备通告的WD和W封装类型必须相同。Raw模式下，PWP-TAGCE侧的报文，如果收到带有服务界定符的报文，则将其去除后再压入PW和隧道后转发；如果收到不带服务界定符的报文，则直接压入PW和隧道后转发。对于PE侧的下行报文，根据实际配置选择添加或不添加服务界定符后转发给CE，但是它不允许重写或去除已经存在的任何TAG。的VLANTAG或者空TAG（TAG值为0），再压入PW和隧道后转发；如果收到不带服务界定符的报文，则添加一个对端PE期望的VLAN文，根据实际配置选择重写、去除或保留服务界定符后转发给CE。VPLS为用户网络模拟了一个以太网桥，基于MAC地址或者MC地址加LANTG来做出转发决策。跟一个特定的LS服务关联的每个E设备都为该LS实例建立一个I，每个I一张MC地址表，并具有泛洪和转发、MC地址学习和如果E从SI的一个AC上收到目的MC未知的单播报文（在I的MC地址表中未找到匹配的MC地址的单播报文）、组播报文或广播报文时，PE将向该SI内C的AC和连接远端的W如果E从W上收到目的MC未知的单播报文、组播报文或广播报文时，则只向该C的AC的WPW是由一对单向的VCLSP组成（只有两个方向的VCLSP都up才被认为PW是up的）。当在入方向的VCLSP上学习到一个原来未知的源MAC地址后，PE设备将源出方向的VCLSP建立对应关系。PE1PE1AVlan10,port1BPWPE PEPEPE1APW1BVlan10,portPE1APWMACBIP图5MACE学习到的MC地址转项如果不再使用，需要有老化机制来移除。老化机制根据报文中的源MC地址进行处理：PE收到报文时，除了学习源MC地址外，对于已经生成的MC表项，还需要设置“激活”或者“有效”标记，一定时间内未被设置“活”或“有效标记MC项，将MC中除。为了避免环路，一般的二层网络都要求使能TP协议。但是对使用LS的用户来说，不会感知到SP的网络，因此在私网侧使能TP的时候，不能把SP的网络考虑进来。因而，LWPE之间逻辑上全连接（PW全连接），PEPEPW上收到报文，VSIPW上转发，也就是说要求任意PEPWPE设备中转报文，这也就是VPLSVSI实例之间要求建立全连接PW的原因。PE1MAC地址（VLANMAC地址），选择合适的PW，并在报文中添加PW对应的VC。为了在公网上利用MPLS隧道转发报文，PE1在报文中添加公网隧道，通过公网隧道将报文传递给PE2。文发送给CE2。如图7所示，AC采用heet接入方式，W上的报文封装模式为Taed模式时，报文的转发过程与ret接入方式、aw模式的报文转发过程类似。所不同的是，-T。E1从CE1收到不带-T加一个对端期望的LNTG或空TG，再压入两层MLS转发。E2接收到报文，去ML两和T，再文转发给CE2。图图8VLAN接入Raw如图8所示，AC采用VLAN接入方式，PW上的报文封装模式为Raw模式时，报文PE1接收到报文后去除P-TAG，并添加两层MPLS，通过公网PE2去除接收到报文中的两层MPLS，增加P-TAG后，将报文转发CE2如图9所示，AC采用LAN接入方式，W上的报文封装模式为Tad模式时，报文的转发过程与VLAN接入方式Raw模式的报文转发过程类似。二者的区别是，PW-T，-T。如上文所述，LS要求E之间全连接，因此一个LS实例的W的条数跟E设备的个数之间的关系是：W的条数＝PE的个数×（E的个数－1）2。在S网络规模比较大的情况下，W的数目非常庞大，PW信令开销很大，网络的管理和扩展都将变得复杂。为了简化网络管理和提高网络的扩展性，引出了-LS-VLS将PE划分为UPE和NPE。UPE主要作为用户接入的MTU，用于连接CE和服务商网络；NPE处于VPLS网络的域边缘，提供用户报文在网上的透明传输服务。UPE不需要与所有的NPE建立全连接，只需在NPE之间建立全连接。-VLS通过分级，减少了W的数目和W图10LSP如图10所示，UPE作为汇聚设备MTU，它只跟NPE1建立一条虚连接接入链路U-UPECENPE1U-PWVCNPE1收到报文后，先根据VC判断报文所属的VSI，再根据该报文的目的MAC压入N-PW对应的VC，然后转发该报文；CE1与CE2之间的数据交换为本地CE之间交换时，如果UPE本身具有桥接功能，UPE将直接完成两者间的报文转发，而无需将报文上送给NPE1。不过对于目的MAC未知的第一个数据报文或广播报文，UPE在将数据通过桥广播到CE2的同时，仍然会通过U-PW转发给NPE1，由NPE1来完成报文的并转发到各个对端CE图11QinQ如图11MTU（U）为标准的桥接设备，在MTU和E1之间建立点到点的以太网inQ连接（即在MTU面向CE的接口上使能inQ，在与MTU直连的E1上使用LAN接入方式）。MU从CE上收到的报将被打上一层外层VLAN标记，报文转发到E1时，根据配置的LANLAN标记被解释为服务提供商LAN标记，也就是服务提供商为用户分配的服务界定符，根据这个界定符，报文被映射到相应的I实例，由这个I实例决策出报文如何转发（）。CEQinQVLANTAGPE1VLANTAGVSI，再根据该报文的目的MAC为其压入PW对应的PW，然后将其转发；PE1从PW侧收到报文后，根据PW，判断报文所属的VSI，再根据用MACVLANTAGQinQMTU，由MTU将报文转发给CE。如果CE1与CE2之间的数据交换为本地CE之间交换，由于MTU本身具有桥接功能，MTU将直接完成两者间的报文转发，而无需将报文上送给PE1。不过对于目的MAC未知的第一个数据报文或广播报文，MTU在通过桥广播到CE2的同时，仍然会通过QinQ隧道转发给PE1，由PE1来完成报文的并转发到各个对端CE。该接入链路出现故障，汇聚设备连接的所有都将丧失连通性。所以，对于-VPLS的两种接入模式，都需要有冗余备份链路存在。在正常情况下，设备只使用一条链路（主链路）接入，一旦VPLS系统检测到接入链路失败，它将启用备用链路继续提供业务。对于LP接入方式的-LS，由于UE与NE之间运行LDP会话，可以根据LDP会话的活动状态来判断主W是否失效；对于inQ接入方式的H-LS，需要在MTU与它相连的E设备之间运行TP，保证在一条链路失败以后启用另一条链路。NPENPE NPE图12LSPPEPE PE图13QinQNPE之间建立全连接（PW全连接），UPENPE之间不需要全NPENPEPWVSI关联的、与其它NPEPWUPEPW转发。NPEUPEPWVSI关联的所有与其它NPE连接的PW转发。某些产品上没有根据“2.4.1AC上的报文封装方式”来解析收到的报文携带的外VPLSVPLSTAGP-工作在Raw模式，业务处理板处理VPLS业务流量报文时，直接将外层模式又希望不剥离U-TAG，则必须在私网接口上使能QinQ，这样报文送到VPLS业务板处理时，只剥离QinQ加上的TAG。RequestedVLANIDVPLSAC数目（即与一个VSI绑定的接口数目）有关。如果VSI与单个AC绑定，那么RequestedVLANID取值为本地私网接口对应的VLANID，否则为0。因此如果一个VSIAC绑定，PWTagged模式时，PW上传递的报文携带的P-TAG为0TAG。MTUNPECE相连的以太网接口上需要STPMSTP，BPDU报文在两台NPE之间传递，以避免出现环在NPE设备上，与MTU连接的以太网接口上一定不能使能MSTP，否则BPDU协议报文无法正常传递。BPDUVPLSPE设备，BPDU协议报文和用户数据报文需要映射到不同的VPLS实例。UPE双归属于两个NPE，当UPE与NPE之间使用的PW（如主W）失效，则UPE发起PW切换，激活另一条W。但是在W失效后的一段时间内，其它站点的NPE设备仍然向这条W连接的NPE转发流量。当流量到这台NPE时，将无法继续转发。为了提高收敛速度，当发生W切换时，应尽可能快地通知其它NPE清除相应I本地MC表项、触发MC地址的重新学习和MAC转发路径的重新建立。LDPNPENPENPE图14Comware实现的MAC地址回收消息中携带MCTLV，收到这个消息的设备根据LV中指定的参数进行MC地址的删除或重新学习这些MC地址。当MC地址数目巨大的时候，为了加快收敛速度，可以发送一个空的MC地址列表。收到地址回收消息后，NE将移除指定I中的所有MC地址（从发送此消息的E处学习到的MC地址除外）。CaeMC为了实现冗余保护，H-LS组网中，UE与两个E之间建立主备W连接。当主用FD是一套全网统一的检测机制，用于快速检测、网络中链路连通状况。在UE和N之间采用FD（报文周期最快可达1ms）检测UE和NE之间的路由可达性。UE设备上，通过FD