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    城域以太网解决方案应用案例之VPLS技术二

    一、前言

    上期我们介绍了VPLS技术的基本概念与特点,VPLS作为一种MPLS L2VPN技术,我们很自然会想到下面几个问题:

    1、VPLS是怎么通过MPLS标签进行转发的,它和MPLS L3VPN技术有什么异同?

    2、VPLS网络可被看做一台大型二层交换机,那它自然是根据mac地址进行转发,那mac地址学习怎么穿越MPLS网络的?

    下面的内容主要就是围绕这2个问题展开。

    二、VPLS标签的分发与封装

    首先我们来看VPLS中公私网标签的分发与封装

    Ø 公网LSP的建立

    在VPLS网络中,P、PE设备通过LDP协议建立公网的LSP,各设备间建立LDP session

    如图,PE1、P设备通过公网LDP协议,建立了到PE2的标签转发表

    Ø 私网标签的分发

    公网LSP建立后,需要为每个VSI建立一对双向的PW,并通过扩展LDP或MP-BGP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

    以我司基于BGP信令的PW为例:

    <PE>display vpls connection

    VSI Name: bbb Signaling: bgp

    SiteID RD PeerAddr InLabel OutLabel LinkID VCState

    3 2:2 3.3.3.3 131085 131094 3 up

    该设备与对端设备3.3.3.3建立了一条VSI bbb的PW,可以看到它的私网in、out标签。

    Ø VPLS报文标签封装

    我们来看下CE1将报文发给CE2过程中,标签的封装解封装过程:

    当PE1收到从VSI 1的AC侧CE1发过来的报文,通过查询VSI 1的mac地址表确认报文要通过PW1转发,则给报文封装上相关的公私网标签转发到P设备,P设备根据公网LSP将报文转发给PE2,PE2通过私网标签确认报文是发往VSI 1的,通过查找VSI 1的mac地址表将报文转发给CE2

    Ø 与MPLS L3VPN的异同

    1、 公网标签都是通过LDP协议生成

    2、 私网标签VPLS可通过扩展LDP协议和MP-BGP协议来生成,而MPLS L3VPN是通过MP-BGP协议来生成

    3、 在VPLS中 每条PW的私网标签是通过信令协议交互分好的,且每条PW只需要收发2个标签,而MPLS L3VPN是通过MP-BGP传递私网路由时生成并发布的,且在同一个VPN中可能需要分配多个标签

    三 VPLS中MAC地址的学习及报文的泛洪

    在VPLS中的每个虚拟交换实例VSI是一台虚拟的2层交换机,类似于MPLS L3VPN中VPN(虚拟路由器)的概念,在PE上各VSI是独立转发的,每个VSI都有自己独立的MAC地址表来进行二层转发,而VPLS中MAC地址学习基本上与传统以太网MAC地址学习机制一致。

    Ø VPLS中报文的泛洪

    1、设备从VSI中的一个端口上收到的目的MAC为未知单播、多播、广播的报文时,采用泛洪的方式向VSI本地和所有VSI对端转发,类似传统以太网的vlan中广播的机制

    2、从PW上收到的未知单播、多播、广播报文时,则只向VSI本地泛洪,而不再向其他对端PE泛洪(即水平分割原则)

    Ø VPLS中的MAC地址学习及老化

    l 与PW关联的远程MAC地址学习

    当PE设备在入方向的VC LSP上收到本VPLS内的数据包后将进行MAC学习,然后PW将此MAC地址与出方向的VC LSP形成映射关系

    l 与用户相连端口的本地MAC地址学习

    对于从CE设备转发上来的二层报文,需要将报文中的源MAC学习到VSI的对应端口上;

    l MAC地址老化

    PE学习到的不再使用的MAC地址需要有老化机制来删除。老化机制使用了MAC地址对应的老化定时器。在接收到报文并处理时,根据报文中的源MAC地址,如果这个源地址启动了相应的老化定时器,则PE重置该老化定时器。

    通过下图,我们可以清晰的看到VPLS中未知单板、组播、广播的泛洪机制和MAC地址学习机制。

    四、小结

    这期我们介绍了VPLS的标签分发与分装、MAC地址学习,通过这一章节,我们应该对VPLS的转发流程有了一定的了解,那么VPLS作为一种2层技术,它是怎么防环路的呢?这个就是我们下期要介绍的。

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