城域以太网解决方案应用案例之VPLS技术一

一、VPLS技术简介

VPLS技术是一项利用MPLS实现跨域广域网提供LAN业务的技术，通过成员关系发现，PW建立与维护，基于MAC地址的转发构件完成虚拟LAN功能。

VPLS技术有如下特点与优势：

1、  作为一种MPLS L2VPN技术，相比传统的MPLS L3VPN技术

Ø  可扩展性强：MPLS L2VPN只建立二层连接关系，不引入和管理用户的路由信息；这大大减轻了PE和整个SP（运营商）网络的负担，使运营商能支持更多的VPN和接入更多的用户；

Ø  可靠性和私网路由的安全性得到保证：由于不引入用户的路由信息，MPLS L2VPN不能获得和处理用户路由，保证了用户VPN路由的安全；

2、  VPLS与传统MPLS L2VPN技术相比，VPLS是点到多点的连接方式，它可以在一个逻辑接口中建立多条连接，而传统L2VPN技术，需要为每个连接分配一个逻辑接口

二、VPLS基本概念

VPLS（Virtual Private LAN Service，虚拟专用局域网服务），是在公用网络中提供的一种点到多点的L2VPN业务；对于用户而言，VPLS网络可被看作一台大型二层交换机，可透传用户所有的二/三层报文。VPLS仅支持以太网封装。

下面结合图我们来介绍下VPLS的一些基本概念

l  CE（Custom Edge）

直接与服务提供商相连的用户边缘设备。

l  PE（Provider Edge）

服务提供商网络上的边缘设备，与CE相连，主要负责VPN业务的接入。它完成报文从私网到公网隧道，并从公网隧道到私网的映射与转发。

l  VSI（Virtual Switch Instance）

虚拟交换实例，通过VSI，可以将实际接入链路映射到各条虚链接上。VSI逻辑上就是一个二层交换机类似于MPLS L3VPN中的VRF。

l  PW（Pseudo Wire）

虚链路，在两个VSI之间的一条双向的虚拟连接，它由一对单向的MPLS VC（Virtual Circuit，虚电路）构成。

l  AC（Attachment Circuit）

接入电路，指连接CE与PE的链路，AC上的所有用户报文一般都要求原封不动的转发到对端Site（站点）去，包括用户的二、三层协议报文。

三  VPLS的PW建立

VPLS在公网基于MPLS转发，因此需要在PE之间建立公网的PW,通过PW为2端的CE提供虚拟的LAN服务。VPLS建立PW分为2种方式LDP方式（Martini）方式和MP-BGP方式（kompella方式）

3.1基于LDP方式的信令机制

Ø  PE间通过扩展的LDP建立邻居关系，直接通过TCP连接发送LDP消息，维护Remote LDP Session，通过该LDP Session交互VPN控制信息，包括分配PW标签（相当于L3VPN中私网标签）

Ø  PE和P之间仍然需要建立普通LDP Neighbor，以实现公网MPLS标签分配

Ø  PE为每个VPN建立一个VSI（Virtual Switch Instance），每个VSI有一个ID，VSI ID是VSI的唯一标识

Ø  PE和PE为每个VPN建立一对双向PW（Pseudo Wire）并通过扩展LDP为每个PW分配标签，此标签在报文传输时被封装，做为区分不同VPN的标志

在LDP方式下，PW标签（私网标签）和公网MPLS标签都由LDP生成的

3.2基于MP-BGP方式的信令机制

Ø  PE间通过MP-BGP建立邻居关系，增加vpls-family，使用MP-BGP来交互VC信令

Ø  PE为每个VPN建立一个VSI（Virtual Switch Instance）,这种方式下VSI由RT、RD属性标识

Ø  该方式的VPLS和普通的MPLS L3VPN有些类似，也需要在VSI下配置RT和RD；不同的是，L3VPN是传递路由，而该方式的VPLS，传递的是生成标签需要的信息

在MP-BGP方式下，PW标签（私网标签）、公网MPLS标签分别由MP-BGP、LDP生成

3.3两种信令机制的比较

Ø  采用LDP协议比较简单，对PE要求相对较低，LDP不能提供VPN成员自动发现机制，需要手工配置；采用BGP协议要求PE运行BGP，对PE要求较高，可以提供VPN成员自动发现机制。

Ø  LDP方式需要在每两个PE之间建立remote session，其session数与PE数的平方成正比；而用BGP方式可以利用RR（Route Reflector）降低bgp连接数。

Ø  LDP方式在增加PE时需要再每个PE上都配置到新PE的PW；而bgp方式只要PE数没有超过标签块大小就不需要修改PE上的配置。只需配置新的PE。

Ø  在跨域时，LDP方式必须保证所有域中配置的VPLS instance都使用同一个VSI ID值空间，BGP方式采用vpn target识别VPN关系。

四、小结

这期我们介绍了VPLS的基本概念和PW建立的2种信令机制，在学习VPLS的时候可以类比下MPLS L3VPN的实现，下一节我们会介绍VPLS的报文转发流程与MAC学习过程。