Q-in-Q技术简介Q-in-Q技术简介

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1、Q-in-Q技术简介一、VPLS简介VPLS（VirtualPrivateLANService）,是在公网上用隧道协议仿真出来一个局域网，透明地提供跨越公网的LAN服务，VPLS网络的每个边界节点在地址分配和数据包转发机制上，采用的是链路桥的方式而不是网络层的方式。VPLS提供的是二层VPN服务，和传统二层VPN不同的是：VPLS可以体统点到多点的连接，而不需要为每个连接分配一个接口。VPLS实际上就是在PE上创建一系列的虚拟交换机租借给用户，虚拟交换机的组网和传统交换机完全相同，这样，用户就可以通过广域网实现

2、自己的LAN。图1：VPLS功能示意图二、传统VPLS工作原理简介和传统VLAN不同的是：VPLS中的VLANID是本地有效的，也就是说，远端VLAN之间的通信并不是根据VLANID的匹配来进行，而是根据VC配置来决定的。在下图中，就可以根据配置方便地实现左右端PE之间VLAN10到20、20到30…50到60的互通。下面，以下图为例简单介绍一下传统VPLS的工作过程：图2：传统VPLS的工作原理首先，PE-A和PE-B要根据配置进行远端协商，为各自的需要互通的VLAN之间创建VC，并为VC（VirtualCh

3、annel）分配相应的MPLS标签，当VLAN10用户的报文经交换机CE1来到PE-A时，PE-A将执行如下操作：1)根据报文中的VLANID给报文加上相应VC（红色）对应的MPLS标签（私网标签），2)给报文加上能够到达PE-B的公网MPLS标签。3)向公网转发报文。报文来到公网上之后，将根据外层公网MPLS标签到达PE-B，PE-B将执行如下操作1)除去该报文的所有MPLS标签，并根据私网标签号，匹配上相应VC（红色），再根据VC确定该报文属于VLAN20，2)去掉原有的Tag头，为该报文加上新的Tag头，

4、其中VLANID为20，3)根据VLANID（20）向CE2发送该Tag报文这样，报文就能够经过CE2到达远端的VLAN用户了。三、传统VPLS实现方式存在的问题传统VPLS存在如下问题：1）处于供应商一侧的PE设备往往下接了许多属于不同用户的CE。而这些用户内部本身就划分了许多VLAN，这些VLAN号往往会重叠。在传统实现方式中，VC是和VLANID对应的，PE只能根据VLANID来分配VC，而不会因为用户不同而分配不同的VC。当不同的用户侧CE下挂的VLANID相同时，即使是来自不同的用户，它们也对应了同一

5、VC，这样就无法做到不同用户内部的VLANID相同的VLAN之间的隔离了。如下图：CE1和CE2属于同一用户，CE3和CE4属于同一用户。当有VLAN20的流量经CE3到达PE-A时，PE-A除了将其按VC配置向PE-B转发之外，还会向CE1下挂的VLAN20进行本地转发。同时，流量到了PE-B之后，PE-B无法区分流量是属于CE2的还是CE4的，PE-B将同时向CE2和CE4转发该流量。这样，不同的用户之间无法隔离，用户的安全性就得不到保障了。图3：不同用户的VLAN之间无法隔离2）不利于扩展。虽然在初次规划

6、时就可以分配好个用户可以使用的VLANID范围，但是随着用户内部网的扩张，所需VLAN资源将不断增长，再度规划将变得极为困难。而且，VLAN资源是有限的，VLAN本身也是处于私网之中的，所以让不同的用户分用VLAN资源是不明智的。四、Q-in-Q实现方式及问题的解决Q-in-Q技术就很好地解决了以上问题。Q-in-Q，即QVLANinQVLAN（Q指802.1Q）。下面将简单介绍Q-in-Q的工作原理。图4：Q-in-Q的工作原理在Q-in-Q的实现方式中，在PE和CE的连接中，CE侧的接口仍然配置成Trunk

7、端口，而PE侧的接口则配置成Untag端口，虽然PE上来的是Tag报文，但PE仍然将其作为Untag报文处理，即将二层payload和tag标记一起作为新报文的二层payload。下面将以上图中下端蓝色交换机下所挂VLAN10用户之间的互通来介绍其具体处理步骤：首先，PE与PE之间要根据配置进行远端协商，为各自的需要互通的VLAN创建VC，并为VC（VirtualChannel）分配相应的MPLS标签，以上图为例：PE-A和PE-B需建立两条VC连接。当CE1下挂的VLAN10用户的报文经交换机CE1来到PE-

8、A时，PE-A将执行如下操作：1)给收到的Tag报文再加上一层VLANID为100的Tag头，2)给报文加上为VLAN100所对应的VC分配好的MPLS标签，标签号是与VC一一对应的。3)给报文加上能够到达PE-B的公网标签。4)向公网转发报文此时的报文封装如下图所示：图4：Q-in-Q的工作方式下在公网上传输的报文其中：Tag头1由CE1（或CE1以下的交换机）加上，VLANID为1