内容发布更新时间 : 2024/9/18 16:25:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

业务发展对宽度接入网提出新的要求 QinQ

尽管随着各种IP技术和传输技术的不断发展,互联网用户数继续保持增长,但是传统宽带业务经营模式的问题逐步开始暴露,最突出的表现就是运营商的CAPEX和OPEX的增长速率远高于用户的增长速率,并且运营商非常关注的APRU持续下降,运营商迫切希望通过提供差异化、丰富的业务来产生更多的价值。 随着各种应用技术的不断发展,企业用户越来越依赖网络提供的服务,希望网络能够提供安全、可靠的专线、VOIP以及会议电视等业务,从而降低企业的运营成本;同时个人用户也已经不再满足于简单的通过网络获得Internet冲浪或者FTP下载等简单业务,而是期望能够从网络中通过多媒体获取更好的体验,包括高质量的IPTV、视频聊天、实时游戏等服务。 随着NGN/3G的大规模部署, NGN/3G承载网的建设将会得到运营商的重点关注,如果能够通过宽带接入网来承载NGN/3G业务,这不仅能够加快NGN/3G的部署,并且能够大大降低整网解决方案的成本。 所有这些都要求能够在宽带接入网上承载丰富的业务,为了能够在单一的接入网上承载这些具有不同QOS需求的业务,要求宽带接入网具有有效的业务识别和隔离能力,而VLAN技术是目前最有效的业务识别和隔离技术,是实现多业务开展的基础,但是随着宽带用户数量的大规模增加和业务种类的增加,传统的VLAN技术已经不能满足业务开展的需要,QinQ技术应运而生,该技术对VLAN数量进行了有效的扩展,可以支持到4K*4K规模,甚至更多。

有效支持宽带多业务 VLAN的局限和新需求

VLAN最初是一种虚拟工作组概念,是在同一个交换机上面,实现不同工作组之间的隔离,共享一个交换机设备。VLAN内的所有用户是可相互通信的,VLAN有4096的局限,对于单个接入交换机来说,4096个完全够用,但是对于一个庞大的二层网络,或者完全部署PUPV的宽带接入网来说,4096个就显得捉襟见肘,而QinQ就正是为解决VLAN局限提出来的。 随着MPLS 二层VPN、VPLS、VLL、CCC等二层 VC专线的应用部署,也碰到了同样的VLAN局限。一是VLAN的局限限制了VC的数量,CE用户之间也存在现实的VLAN

冲突,这些需求都需要依托QinQ来解决。 现网BRAS一般可以做到每端口支持4096个VLAN终结,也基本满足了Internet接入需求,但是随着电信多业务的推广,逐渐出现了PSPV概念,出现了一个用户多种业务多个VLAN的需求,这样就需要宽带接入网汇聚交换机支持QinQ,BRAS需要支持对QinQ的终结。 什么是QinQ QinQ技术〔也称Stacked VLAN 或Double VLAN〕。标准出自IEEE 802.1ad,其实现将用户私网VLAN Tag封装在公网VLAN Tag中,使报文带着两层VLAN Tag穿越运营商的骨干网络(公网)。在公网中报文只根据外层VLAN Tag(即公网VLAN Tag)传播,用户的私网VLAN Tag被屏蔽。 带单层VLAN Tag的报文结构如图1所示: 带双层VLAN Tag的报文结构如图2所示: QinQ

QinQ技术上完全可以多层堆叠,没有限制,仅受Ethernet报文长度的限制,具有很好的扩充性。对于QinQ,业界有多种不同的称呼,比如Tag in Tag、VLAN VPN、StackVLAN、SVLAN。

QinQ每增加一层VLAN标签,就可以将所覆盖的用户VLAN数量增加4096倍,两层VLAN标签可以支持4K×4K VLAN,一般来说两层VLAN就可以满足绝大多数需求了。

特点

相对基于MPLS的二层VPN,QinQ具有如下特点:1.为用户提供了一种更为简单的二层VPN隧道;2.不需要信令协议的支持,可以通过纯静态配置实现;3.由于QinQ的实现是基于802.1Q协议中的Trunk端口概念,要求隧道上的设备都必须支持802.1Q协议。4.QinQ主要可以解决如下几个问题:1.缓解日益紧缺的公网VLAN ID资源问题;2.用户可以规划自己的私网VLAN ID,不会导致和公网VLAN ID冲突;3.为小型城域网或企业网提供一种较为简单的二层VPN解决方案;

QinQ实现过程如图3 所示:

图3中CE交换机上行报文带有内层Vlan标签,报文到达汇聚交换机后,汇聚交换机可以根据不同的交换机端口给报文打上相应的外层标签,这样汇聚交换机每端口可以支持4KVlan的接入。

2 QinQ的发展方向——灵活QinQ QinQ实现方式 QinQ实现方式一种是基于端口的QinQ,一种是基于流分类的灵活QinQ。 基于端口的QinQ的实现机理如下: 当该设备端口接收到报文,无论报文是否带有VLAN Tag,交换机都会为该报文打上本端口缺省VLAN的VLAN Tag。这样,如果接收到的是已经带有VLAN Tag的报文,该报文就成为双Tag的报文;如果接收到的是untagged的报文,该报文就成为带有端口缺省VLAN Tag的报文。由于基于端口的QinQ比

较容易实现,所以业界主流厂家的三层交换机都支持。 基于端口的QinQ的缺点是外层Vlan Tag封装方式死板,不能根据业务种类选择外层Vlan Tag封装的方式,从而很难有效支持多业务的灵活运营。 基于流分类的灵活QinQ实现机理如下: 基于流的QinQ特性(Selective QinQ),可灵活根据流分类的结果选择是否打外层VLAN tag、打上何种外层VLAN tag:如根据用户Vlan tag、MAC地址、IP协议、源地址、目的地址、优先级、或应用程序的端口号等信息实施灵活QinQ特性。借助上述流分类方法,实际实现了根据不同用户、不同业务、不同优先级等对报文进行外层VLAN tag封装,对多种业务实施不同承载的方案。

业务管理:

VLAN可以用来保证QOS和对用户进行精细管理,通常的做法有两种,一是用来