北研关于新型以太网技术研究及VPLS部署策略互通性测试研究

IP城域网优化改造推广方案及关键问题研究与试验

子课题七：VPLS互通及部署策略的研究中国电信北京研究院2006年12月汇报内容城域二层会聚网络现状和需求新型以太网定义及相关标准可扩展性MEF4–ArchitectureFrameworkMEF12–EthLayerArchitectureMEF6–ServiceDefinitionMEF11–UNIFrameworkMEF9–UNITestingMEF10–ServiceAttributesMEFUNIIIAMEFUNITypeIIMEFEthernetAggregationIEEE802.1,IETF可靠性MEF2–EthernetProtectionMEF4–ArchitectureFrameworkMEFServiceAttributesIIIETF–MPLSFastRerouteQoS保障MEF6–ServiceDefinitionMEF10–ServiceAttributesMEFServiceAttributesIIMEFServiceAttributesTestingMEFServiceDefinitionII标准化业务E-LineE-LANE-Tree可管理性MEF7–EMSandNMSInfoModelMEFOAMFramework&RequirementsMEFE-LMIMEFPerformanceMonitoringMEFNEManagementRequirementsIEEE802.1,ITUCarrierEthernet标准化组织聚焦用户端:以太网效劳,UNI,流量工程,OAM...构建以太网-接入〔和范围更广的〕网络：运营商网桥(802.1ad);连接管理–OAM:802.1ag,802.1ah骨干网桥,802.1ak多注册协议,802.1aj媒体转换器,802.1aq最短路径桥接等L2VPN,PWE3WG–构建网络核心:VPWS,VPLSSG15/Q12,SG13/Q3;以太网层的网络架构和效劳等–从传输角度。以太网与帧中继/ATM效劳互通与DSL相关的架构和传输(WT-101):

以太网融合/TR-059开展,用户会话处理…国内与国外城域网组网比照就国外的网络而言，BAS和SR层面很高，在城域网核心层有几台BAS和SR，这样城域以太网的规模就要广覆盖，也就是国外所谓ME〔城域以太网〕，这种模式与国内城域网的现状不是很一致。以太网环保护(ERP)基于RFC3619；最早由Extreme提出EAPS。ERP是西门子公司的私有协议，该协议目前正在标准化中。环状拓扑或者Mesh50ms的故障恢复时间无需专门的硬件或者线路卡,本钱较低Dataflowinall

ERPVLANsERPcontrolVLAN50msPathProtectionESU2Mod-ID=2ESU1Mod-ID=1ESU3Mod-ID=3ESU4Mod-ID=3PrimaryRingPortSecondaryRingPortPort25Port26Port26Port26Port26Port25Port25Port25完成环路自动发现/配置和故障倒换的协议：

RTP&RRP构成以太网环路的组件：ESM模块ESU18xx环路封装机制：MUXIDFieldNameLength(Bytes)DestinationMACAddress6SourceMACAddress6VlanTag4MuxID4EthernetType/Length2Data38–1574FCS4MACVLANIDCustomerMuxIDPayloadFCSMACVLANID4094MuxIDPayloadFCSTaggedCustomerPacketUn-TaggedCustomerPacketRPR环OuterRingInnerRingAreaAAreaB双环拓朴，RPR交换机在环内采用标准802.17封装；环上每段速率要求一致，目前环路支持1G速率；支持环网带宽控制，使环网带宽在各节点间根本公平分享；自动拓朴发现，能自动选择业务最优路径；支持环回和源路由两种保护方式，切换时间小于50ms；V-Switch数据转发机制普通的L2以太交换机模式：根据MAC地址表查找下一跳的输出端口。非连接交换模式V-Switch转发方式：在以太交换设备内，设置VLAN交换表，根据VLAN交换表查找下一跳的输出端口和VLAN。面向连接的交换模式交换网INVLAN交换表：入Port/VLAN—出Port/VLANOUTINOUTINOUT…………VPLS工作原理IP/MPLSNetworkPEAPECPEBPEDLSP

Full-MeshVPLSServiceBBBBVPLSServiceBBBBLDPVPLS和BGPVPLS比较MP-BGP，MPLS高IGP，MPLS/LDP低对设备的要求具备拓扑自动发现功能，配置复杂度低不具备拓扑自动发现能力、配置复杂度高网络/业务管理复杂度RRH-VPLS网络扩展能力三种方式，与L3VPN相似未定义Inter-AS/CarrierofCarriersBGPLDPVPN信令MartiniMartini封装格式BGPVPLS/k-KompellaLDPVPLS/v-kompella以太网MSTPRPR以太环网VPLS技术协议封装IEEE802.3SDH帧IEEE802.17IEEE802.3/私有协议PWE3组网结构任意拓扑环形环形环形任意拓扑网络保护

STP30秒左右RSTP1~3秒

50ms(SDH)50ms(SDH或hello包)50ms(光路检测或hello包)50ms(FRR)环结构-双环双环单环单环组播能力

高无高高低标准成熟度

成熟成熟较成熟RFC36192种方式(LDP和BGP)目前设备能力OAM能力弱强一般弱一般QoS能力8类时分复用4类8类8类成本最低较高较低（以华为计算）较低较高其他支持厂家多较多华为CXNORTEL/SIMENSE/EXTREME/烽火ALCATEL/华为/JUNIPER应用案例广泛较广泛无大规模商用无大规模商用无大规模商用汇报内容新型以太网介绍VPLS互通测试测试情况介绍具体测试内容和结果测试结论VPLS本钱分析VPLS部署策略测试时间及进度本次测试时间为2006年8月～2006年9月LDP方式共测试了Alcatel、华为、Cisco、中兴、Riverstone和Redback等6个厂家的6款VPLSPE设备BGP方式共测试了华为和Juniper两个厂家的两款VPLSPE设备华为的LDP和BGP方式由同一款设备NE40E参加测试主要测试VPLS功能方面的互通情况，另外还增加了P路由器兼容性测试。参测厂家设备型号及软件版本厂家设备型号软件版本Cisco760012.2(33)SR华为NE40EV300r001JuniperT3207.6R2.6Alcatel7750SR77750-TiMOS-4.0.R4中兴T64E4.6.02RiverStoneLER15800OS-X2.0RedbackSmartEdge800SEOS5.0具体测试内容和结果域内根本互通〔1〕域内VPLS根本互通：测试说明：测试了各厂家VPLSPE设备在不同的用户接入方式下〔物理端口和802.1Q〕互通的情况。测试结果：所有厂家均可以互通用户通过物理端口接入方式下，中兴〔老版本〕在VLANVC模式下不带tag，导致中兴发包，华为无法收到正确的包。〔中兴的处理方式不符合RFC4448,更换新版本后，已解决该问题；华为的处理方式符合RFC4448，但仍需要改进，先判别再剥离〕Cisco、Alcatel采用Qualified方式；华为，中兴采用unqualified方式；Riverstone，Redback两种都支持。

域内根本互通〔2〕域内P路由器兼容性测试：测试说明：测试各厂家设备作为P设备，其他厂家设备作为VPLSPE设备，分别在LDP和RSVP-TE外层隧道方式下的互通性。测试结果：所有厂家均为局部互通LDP方式比较稳定RSVP-TE方式不是很稳定，互通性还有待改进。〔其中在Alcatel和华为作P设备的情况下，有些厂家之间的tunnel不是很稳定，经常up/down〕

。域内组播互通域内组播互通：测试说明：测试了各厂家VPLSPE设备在VC和用户本地的IGMPsnooping功能，快速参加/离开，以及组播复制的时延情况。测试结果：除Redback之外，其他厂家均支持VC的IGMPsnoopingRedback不支持快速离开，其他厂家均支持组播复制时延lucent为15ms，其他厂家均在3ms以内〔一共10个组播组，每个PE带100个用户〕Riverstone在处理IGMP消息时需要把TTL设为1

域内QinQ功能测试〔1〕入口PE对QinQ的支持：测试说明：测试仪发出带特定tag的包，验证入口PE对QinQ的处理情况测试结果：测试仪发带两层Q的包：华为，Cisco，Alcatel，Riverstone，redback可以发出两层Q的包;中兴VLAN模式下只能发出带内层Q的包〔中兴VLAN模式下又分为dot.1Q和QinQ模式，在dot.1Q模式下可以发出带两层Q的包〕。在测试仪发带两层Q的情况下：华为，Cisco，Alcatel，Riverstone只要外层Q匹配，就可以发出带两层Q的包，外层Q不匹配，那么在入口PE丢弃；中兴只能两层Q都匹配才发出，否那么丢弃；测试仪发出带单层Q的包：Riverstone如果与外层Q匹配那么不带tag，如果不匹配，那么丢弃。其他厂家都是与外层Q匹配那么透传，假设不匹配那么丢弃。域内QinQ功能测试〔2〕出口PE对QinQ的支持：测试说明：入口PE发出带特定tag的包，验证出口PE对QinQ的处理情况测试结果：入口PE发带单层Q的包：Alcatel，华为，Cisco去掉Q，加上本地AC接口的两层Q；中兴，Riverstone，redback保存Q作为内层Q，加上本地的外层Q。入口PE发带两层Q的包：Alcatel，Cisco，ZTE，Riverstone保存内层，并rewrite外层Q；Redback两层Q均透传；华为两层Q都rewrite；H-VPLS互通测试域内H-VPLS互通：测试说明：各厂家互为N-PE和U-PE时的互通。测试结果：互通情况较好。发未知单播和单播时，均能学习到对方的mac地址，正确收到包。注：一共测试了4种场景，包括了华为，Cisco和Alcatel互为N-PE和U-PE的情况。域间互通测试LDP方式下的域间互通：测试说明：域间背靠背，并且考虑域间保护，采用STP等防止环路。测试结果：域间业务互通测试情况较好Alcatel可以采用STP来防止环路华为和Cisco的STP不起作用，CISCO宣称在单厂家设备场景下可以通过水平分割来防止LOOP；业务恢复时间30秒左右注：只测试了华为，Cisco和Alcatel作为PE－ASBR的情况。LDP与BGP方式下的域间互通：测试说明：背靠背，互为CE。测试结果：域间业务落地互通没有问题OAM互通测试OAM互通测试：测试说明：各厂家VPLSPE之间分别进行LSPping；LSPtrace；MACping；MACtrace。〔根本上不支持最新的标准Y.1731和802.1ag〕测试结果：LSPping：大局部厂家有ping包全部丢弃的现象；Redback不丢包。LSPtrace：中兴和Redback不能对别的厂家进行trace；其他厂家可以。MACping：Cisco，华为，中兴不支持；其他厂家Ping全部丢包。MACtrace：Cisco，华为，中兴不支持；其他厂家无法正确进行trace。BGP方式互通测试总体情况：只有Juniper和华为支持BGP方式。根本测试项全部通过，其他测试项如组播，QinQ和OAM由于厂家原因未测。域内根本互通：测试说明：测试了各厂家VPLSPE设备在不同的用户接入方式下〔物理端口和802.1Q〕互通的情况，以及在RSVP-TE隧道方式下的互通。测试结果：域内根本互通测试情况较好域间OPTIONA和C互通：测试说明：测试域间BGP互通的两种方式，OPTIONA和C。测试结果：BGP域间互通情况较好测试结论各厂家测试结果统计(1)本次LDP方式的VPLS互通测试共16个工程，其中QinQ2个测试项比较复杂，通过单厂家设备的测试来记录结果，其他14个工程统计如下表所示：厂家设备型号全部互通项目部分互通项目不互通项目华为NE40E932Alcatel7750SR7932Cisco7600932RiverStoneLER15800923中兴T64E923RedbackSmartEdge800824注：全部互通指与其他5个LDP方式厂家均互通；不互通指该测试项与其他5个LDP方式厂家均不能互通；其他为局部互通。各厂家测试结果统计(2)本次BGP方式的VPLS互通测试共16个工程，其中根本测试项7项，其他9项未测，统计如下表所示：厂家设备型号全部互通项目部分互通项目不互通项目华为NE40E700JuniperT320700注：全部互通指与其他5个LDP方式厂家均互通；不互通指该测试项与其他5个LDP方式厂家均不能互通；其他为局部互通。总体测试结论LDP方式互通：1.域内根本互通方面：采用LDP外层隧道方式下的VPLS域内根本互通性较好；但在RSVP-TE方式下各厂家互通性还存在一定问题，不是很稳定。H-VPLS互通性较好。2．在组播方面，大局部厂家都能支持VC的IGMPsnooping，以及快速参加和快速离开功能。组播复制时延较小。3．QinQ功能支持方面，由于标准对细节的地方没有做规定，而各厂家对标准的理解也不太一致，因此QinQ方面的互通性还有待改善。4．域间互通在业务层面没有问题，但在保护，防止环路等方面互通性不是很好。5．在OAM方面互通性还需要改善，局部厂家之间可以进行LSPping和LSPtrace的互通，MACping和MACtrace根本上没有互通性。BGP方式互通：1．BGP方式在根本域内和域间测试项中互通性很好，组播，QinQ和OAM互通性未测。

VPLS根本互通尚可，在QinQ和OAM方面仍需改进汇报内容新型以太网介绍VPLS互通VPLS本钱分析VPLS部署策略本钱比照分析模型宽带接入网会聚层分析模型主要考虑个人宽带业务会聚〔包括DSL用户和LAN用户接入〕两层会聚，汇接交换机通过4个上行GE口与BRAS直连。汇接交换机下连8台接入交换机，GE直连，平均每台接入交换机带1200用户每台接入交换机下连4台园区交换机或以太上行DSLAM，FE直连，平均每台园区交换机或DSLAM带300用户五种方式以太网：会聚、接入两层，星形拓扑MSTP：会聚、接入两层，环形拓扑RPR：会聚、接入两层，环形拓扑以太环网EAPS：会聚、接入两层，环形拓扑VPLS：会聚、接入两层，环形拓扑本钱比照分析模型普通以太网模型接入交换机华为3528汇接交换机华为8505GEGEDSLAM园区交换机xDSL猫宽带接入网最后一公里用户驻地网FE汇接交换机华为8505GEGE环GE环经济比照环网模型接入层汇接层GEDSLAM园区交换机xDSL猫宽带接入网最后一公里用户驻地网FEGE本钱比照类型电信级交换机MSTP以太环网RPRVPLS厂家华为华为西门子EAPS华为CX中兴AlcatelRiverstone华为思科汇聚交换机型号（2台）8505OSN2500Hid-6630CX-300T64G7450ESS-7RS800085127609单价（目录价）713,980665,700311,661418,0001,200,0002,690,2002,202,9601,573,300USD386,140接入交换机型号（8台）CX-200OSN1500Hid-6610CX-200T40G7250SASRS31008505ME3750单价（目录价）115,700360,63048,456192,000470,000271,000623,4561,311,100USD15,185总目录价2,353,5604,216,4401,010,9702,372,0006,160,0007,548,4009,393,56813,809,3207,150,080总折扣价427,8731,264,932267,245474,4001,016,400831,750(推广期间折扣价)2,204,4982,347,5841,949,958结论汇报内容新型以太网介绍VPLS互通测试VPLS本钱分析VPLS部署策略宽带接入网会聚层部署策略骨干网部署策略宽带接入网会聚层部署VPLS的策略宽带接