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1、 MPLS L2VPN 简介一.MPLS L2VPN 的基本概念1.CCC（ Circuit Cross Connect）：交叉电路连接，是通过静态配置来实现 L2VPN 的一种方式。2.SVC（ Static Virtual Circuit）：与 LDP 方式 L2VPN 类似，但是不使用 LDP 作为传递二层 VC 和链路信息的信令，使用手工配置 VC Label 传递标签信息，是 MPLS L2VPN 的一种实现方式。3.Martini：遵循草案 draft-martini-l2circuit-trans-mpls，使用 LDP 作为传递 VC 信息的信令，是 MPLS L2VPN 的一
2、种实现方式。4.Kompella：使用 BGP 作为传递 VC 信息的信令，是 MPLS L2VPN 的一种实现方式。5.VPWS（Virtual Private Wire Service ）：是指在分组交换网络 PSN（Packet Switched Network）中尽可能真实地模仿 ATM、帧中继、以太网、低速 TDM（Time Division Multiplexing）电路和SONET（Synchronous Optical Network）/SDH（Synchronous Digital Hierarchy）等业务的基本行为和特征的一种二层业务承载技术。6.VPLS（Virtual
3、 Private LAN Service）：虚拟专用局域网业务 VPLS 是 LAN 之间通过虚拟专用网段互连，是局域网在 IP 公共网络上的延伸。7.VLL（Virtual Leased Line）：VLL 是对传统租用线业务的仿真，使用 IP 网络模拟租用线，提供非对称、低成本的“DDN”业务。从虚拟租用线两端的用户来看，该虚拟租用线近似于传统的租用线。8.PWE3（Pseudo-Wire Emulation Edge to Edge）：是一种端到端的二层业务承载技术。PWE3 对 VPWS 进行了扩展，主要表现在对 Martini 方式的扩展。PWE3 采用了 Martini 协议的部分
4、内容，包括信令 Target LDP 和封装模式。二.MPLS L2VPN 的优势扩展了运营商的网络功能和服务能力运营商只需要使用一个网络就可以提供 MPLS L2VPN、三层 BGP/MPLS VPN、IP 数据等服务。并且可利用 MPLS 相关的增强技术，如流量工程、QoS 等功能为客户提供不同的服务级别，以满足客户多种多样的需求。具有更高的可扩展性在非 MPLS 的 ATM 或 FR 网络中，二层 VPN 由虚电路（VC ）提供。对于每一条 VC，网络中的边缘设备（PE）和核心设备（P）都需要维护完整的 VC 信息。这样，当运营商要连接 PE 上的多个 CE 设备时，需要建立多条 VC，
5、因此，在 PE 和 P 设备上需要维护许多 VC 的信息。而对于 MPLS L2VPN，通过使用标签栈技术，可以在一条 LSP 中复用多条 VC，因此核心设备 P 需维护一条 LSP 信息，提高了系统的可扩展性。 管理责任分工明确在 BGP/MPLS VPN 中，运营商负责提供三层的连接性。客户在 CE 上的错误配置，可能导致 PE 甚至整个运营商网络的不稳定。而在 MPLS L2VPN 中，运营商仅提供二层的连接性，客户负责三层的连接性，如路由等。这样，当用户由于配置错误，引起路由振荡时，不会影响运营商网络的稳定性。路由私有、安全由于用户自己维护其路由信息，运营商不必考虑各个用户的地址重叠问
6、题，不需要关注用户的 IP 地址规划，也不用担心一个用户的路由信息会泄漏到其它用户的私有网络。一方面减少了运营商的管理负担，另一方面，增加了用户信息的安全性。配置简单传统的二层 VPN 存在 N 平方问题：当有 N 个 CE 时，如果 CE 之间全连接，在每个 CE 要配置 N-1 个到其它 CE 的 PVC。这样整个网络的 PVC 连接数量就会达到 N(N1)2 个。尤其当新增加一个 CE 时，不但要在当前新增加的 CE 上配置 N 条 PVC，还要在原来的 N 个 CE 上，各建立一条新的 PVC 连接到当前新增加的 CE 上。而对于 Kompella 方式的 MPLS L2VPN，通过初
7、始时的过量配置，当新增加一个 CE站点时，只需要在与新 CE 直接相连的 PE 修改配置，其他 PE 不需要进行任何修改。多协议支持由于运营商只提供二层连接，客户可以使用任何三层协议，如 IP、IPv6 等。网络平滑升级由于 MPLS L2VPN 对于用户是透明的，当运营商从 ATM、FR 等传统的二层 VPN 向 MPLS L2VPN 升级时，不需要用户进行任何重新配置，除了切换时可能造成短时间的数据丢失外，对用户来说几乎没有影响。三.MPLS L2VPN 的基本架构MPLS L2VPN 的基本架构可以分为 AC、VC 和 Tunnel 三个部分。结构图MPLS L2VPN 的基本结构如 图
8、 1-1。 图 1-1 MPLS L2VPN 基 本 结 构PECE CETunnelPEMPLS NetworkACAC VC功能组件MPLS L2VPN 功能需要如下三个部分：1.AC（Attachment Circuit）：接入电路。AC 是一条连接 CE 和 PE 的独立的链路或电路。AC 接口可以是物理接口或逻辑接口。AC 属性包括封装类型、最大传输单元 MTU、以及特定链路类型的接口参数。2.VC（Virtual Circuit）：虚电路。这里指在两个 PE 节点之间的一种逻辑连接。3.Tunnel（Network Tunnel）：隧道，用于透明传送用户数据。用户报文的传送MPLS
9、 L2VPN 也是通过标签栈实现用户报文在 MPLS 网络中的透明传送。 外层标签（称为 Tunnel 标签）用于将报文从一个 PE 传递到另一个 PE。 内层标签（在 MPLS L2VPN 中称为 VC 标签）用于区分不同 VPN 中的不同连接，接收方 PE 根据 VC 标签决定将报文转发给哪个 CE。下面是 MPLS L2VPN 转发过程中，报文标签栈变化的示意图：图 1-2 MPLS L2VPN 标 签 栈 处 理PCE 1 CE 2PE 1 PE 2L2PDU L2PDUL2PDUTVL2PDUTV图 1-2 中，L2 PDU（Protocol Data Unit）是链路层报文；T 是
10、 Tunnel 标签；V 是 VC 标签；T表示转发过程中外层标签被替换。当前支持的封装类型在运营商网络中传递的帧格式为： 图 1-3 MPLS L2VPN 的 帧 格 式L2 Encapsulation MPLS abel L2 PDUTunel Label VC LabelMPLS L2VPN 支持的链路层封装类型有： ATM AAL5、ATM cell relay、FR 、HDLC 、PPP、VLAN、Ethernet 。MPLS L2VPN 报文结构MPLS L2VPN 的报文结构如 图 1-4 所示。MPLS L2VPN 报文就是在二层报文外面封装了两个 4 字节的MPLS 标签和一
11、个 4 字节的控制字。其中外层的 MPLS 标签是表示 Tunnel Label，内层的 MPLS 标签表示的是 VC Label。标签共有 4 个域：Label：20 比特，标签值字段，用于转发；Exp：3 比特，保留，现在通常用做 CoS（Class of Service） ；S：1 比特，栈底标识。MPLS 支持标签的分层结构，即多重标签， S 值为 1 时表明为最底层标签；TTL：8 比特，和 IP 分组中的 TTL（Time To Live）意义相同。控制字是可选内容，如果不需要配置控制字时，4 字节的控制字将被删除，普通二层报文外面就只封装两个 4 字节的 MPLS 标签。图 1-
12、4 MPLS L2VPN 的 报 文 结 构Tunnel Label(LDP or RSVP)0 7 15 23 31EXP 0 TTLVC Label(VC) EXP 1 TTLRsvd Flags 0 0 Length Sequence NumberLayer-2 PDUTunnel Label /VC LabelControl WordLayer-2 Protocol Data Unit控制字控制字是一个 4 字节的封装报文头，在 MPLS 分组交换网络里用来传递报文信息。控制字主要有三个功能：1.携带报文转发的序列号在转发层面，如果支持控制字，则在数据报文前增加一个 32 比特的控制字
13、，用来表示报文顺序。在支持负载分担时报文才可能乱序，可以使用控制字对报文进行编号，以便对端重组报文。2.填充报文，防止报文过短 例如，当 PE 到 PE 间为以太网、PE 与 CE 间为 PPP 连接时，由于 PPP 的控制报文大小达不到以太网支持的最小 MTU，PPP 不能协商成功。这时，通过添加控制字可以避免此问题。3.携带二层帧头控制信息有些情况下，在网络上传输 L2VPN 报文的时候没有必要传送整个的二层帧，而是在入节点（Ingress 端）剥离二层头，然后在出节点（Egress 端）重新添加。但是如果二层头中有些信息需要携带，这种方式就不可取了。使用控制字可以解决该问题，控制字可以携带 PE 之间 Ingress 端和 Egress 端事先协商好的信息。在控制层面，两端同时支持或者同时不支持控制字时，才能协商成功。在转发层面，按照控制层面的协商结果决定是否对报文添加控制字。表 1-1 需 要 控 制 字 携 带 二 层 帧 头 控 制 信 息 的 封 装 类 型封装类型 是否需要控制字ATM（AAL5 ） 是Ethernet 否Frame Relay 是HDLC 否PPP 否
