VPLS深入与研究

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1、-VPLS深入研究胡钧上海贝尔阿尔卡特股份有限公司以太网技术由于其简单、经济和高速的特点，目前已经成为构建局域网的标准技术，在现代企业中得到了广泛地应用。而随着企业发展及其办公地点的日益分散，急待解决的一个首要问题就是如何互联这些远程站点的IT基础设施并形成一个统一的专用网络，以提供业务运行所需的端到端的通信。因而各种以太网VPN技术应运而生，这些技术目前可分为两类：点对点和点对多点。传统的点对点以太网VPN技术（VLAN、Martini）由于存在N2的扩展性问题无法适用于大规模的企业用户，而点对多点的以太网VPN技术：VPLS由于其强大的扩展能力而得到

2、越来越多的关注。基本VPLS模型VPLS，全称为虚拟专用局域网业务（VirtualPrivateLANService），是一种在IP/MPLS网络中提供虚拟专用以太网桥接域的技术。其原理是在各个PE之间建立全网状（FullMesh）的MPLSLSP（或IPGRE隧道，下面的内容我们以MPLSLSP为例进行说明），将二层以太网帧通过MPLS进行封装，通过MPLS交换将用户以太网流量在各个PE之间进行转发，从而建立一个点对多点的以太网VPN。如下图所示：CE运营商IP/MPLS网络VPLS分支机构分支机构PEPEPECECE公司总部（图一）.---VPLS技

3、术包括两个层面：信令控制层和数据转发层。在介绍这两个层面之前，有必要先对VPLS的封装格式进行一下说明，如下图：（图二）VPLS采用的是IETFPWE3（PseudoWireEmulationEdgetoEdge）工作组所定义的伪线封装格式，通过虚拟电路（VirtualCircuit）方式对两层协议进行封装。每个VPLS实例的流量都由单独的虚拟电路进行转发，而虚拟电路则通过MPLSLSP进行承载，每条LSP可以承载多条虚拟电路。从图二中可以看出，PE设备将客户的以太网帧封装到MPLS包内，MPLS包头包含两层标签，其中外层标签TunnelLabel标示用

4、来承载的MPLSLSP，内层标签VCLabel则代表不同虚拟电路，也就是不同的VPLS流量。因此在目的端PE设备终结LSP并弹出外层标签之后，将会根据内层VCLabel来确定是属于哪个VPLS实例的流量。信令控制层信令控制层的主要作用是通过使用信令协议在PE之间建立相应的虚拟电路，换句话说，也就是对标示VPLS实例的VC标签进行交换，使得各个PE设备能够将VC标签映射到不同的VPLS实例，从而对所收到的MPLS封装的流量进行识别。目前在IETF中选择建立虚拟电路所采用的信令协议有两种，T-LDP和BGP，并由此形成了两个VPLS标准草案，其中由Alcat

5、el公司起草的以T-LDP为信令协议的VPLS草案（draft-ietf-l2vpn-vpls-ldp）得到了大多数设备厂商的支持，包括Cisco、RiverStone、Foundry等。因此本文的主要内容都是基于draft-ietf-l2vpn-vpls-ldp草案。在draft-ietf-l2vpn-vpls-ldp草案中规定了每个PE都要分别与其他的PE建立一个T-LDP的会话，每个PE会为不同的VPLS实例和不同的PE设备分配不同的VC标签，然后通过T-LDP的会话将这些VC标签的映射关系发送给其他的PE。如下图：.---（图三）数据转发层：每个

6、PE为每个VPLS服务实例维护一个转发信息库（FIB），并且把已知的MAC地址加入到相应的FIB表中。所有流量都基于MAC地址进行交换，未知的数据包（如目的MAC地址仍未知）将广播给所有参与该VPN的PE，直至目的站响应且与该VPN相关的PE学习到该MAC地址。另外为了防止产生转发死循环，对于每一个VPLS实例，都要求在所参与的PE之间建立全网状的虚拟电路连接。对于每台PE，采用Split-horizon转发策略，也就是说PE不能把从一个虚电路所收到的流量向另外一个虚电路进行转发，这样通过使用全网状的虚电路和Split-horizon就可以避免产生转发死

7、循环。VPLS数据包传输过程：以下内容描述了VPLS处理客户数据包的流程，客户数据包从与PEA相连的站点A发送到与PEC相连的站点C。1.PEAa站点A发送给站点C的数据包先到达PEA，PEA根据所收到数据包的物理端口或VLAN虚拟端口识别此数据报所属于的VPLS服务实例。（图四）根据物理端口或VLAN端口识别VPLS实例bPEA学习数据包中的源MAC地址，并且在FIB表中创建一个条目，使MAC地址与其接收到的输入端口相关.---a根据数据包中的目的MAC地址在VPLS服务实例的转发信息库（FIB）表中进行查找。结果有两种可能：目的MAC地址已被学习过（

8、已知MAC地址），或目的MAC地址未被学习过（未知MAC地址）。已知MAC地址b