城域网中QinQ技术的应用与实现

2015-05-30 16:45杨宇李鸣宇
中国新通信 2015年23期
关键词:城域网外层网关

杨宇 李鸣宇

【摘要】 802.1Q标准仅提供4096个VLAN,不能满足运营商大规模网络对用户进行精确区分的需求。QinQ技术是在原有的802.1Q封装的二层报文中增加一层802.1Q封装,通过两层VLAN Tag标记实现VLAN资源的扩展,最大可达到4096×4096个VLAN。

【关键词】 QINQ技术 802.1Q VLAN

一、QinQ应用的目的

QinQ技术标准出自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。

利用QinQ技术最大支持4096×4096个VLAN,足以满足信息时代带给人们的又一个高科技产物——智能家庭网络网关管理的需求。可借助现有的计算机网络技术,将家庭内各种家电和设备连接起来,通过统一的通信协议,为人们提供各种丰富、多样化、个性化、方便、舒适、安全和高效的信息交换服务。

二、QinQ技术分类

2.1 标准QinQ

针对端口进行外层VLAN的封装。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。

2.2 灵活QinQ

灵活QinQ(Selected QinQ),可灵活根据不同规则选择是否打外层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,对不同业务实施不同的承载方案。

三、VLAN规划原则

QinQ技术支持4096×4096个VLAN划分,怎么规划好合理利用是个关键,规划不合理整个网络就会显得杂乱无章,为以后处理网络障碍也埋下了隐患。

1、业务控制层(BAS、SR)下的独立的二层接入网络作为一个VLAN规划域,同一规划域内VLAN ID不重复;相互隔离的二层网络VLAN ID可以重复。

2、 城域网宽带业务VLAN在规划时应结合灵活QinQ技术手段对VLAN资源进行合理的扩展以满足业务使用需求,为满足双边缘网络架构的业务分流的需要,对每个接入设备节点,按照双外层VLAN进行分配或预留。

3、QinQ外层VLAN作为接入设备标识进行规划,内层VLAN用于用户/业务标识。

4、城域网宽带业务VLAN规划,应兼顾业务发展需求,每个宽带用户至少规划4个业务VLAN。

四、QinQ外层VLAN封装点选择

针对PON、IP DSLAM、交换机及其他不同的接入网络环境,QinQ技术可提供不同的封装点选择。

4.1 PON接入网络

QinQ外层VLAN在OLT PON口上进行封装,FTTB/ FTTC接入场景的,每个PON口封装一个外层VLAN或多个外层VLAN,FTTH接入场景,多个端口封装一个外层VLAN。

4.2 IP DSLAM接入设备

可以在汇聚交换机下联端口进行外层VLAN封装,每台DSLAM封装一个外层VLAN。

4.3 交换机接入环境

在园区汇聚交换机下联端口进行外层VLAN封装,整个园区接入端口数量小大于VLAN规划资源数量的,建议分配多个外层VLAN。

4.4 对不支持灵活QinQ功能的网络环境

建议替换汇聚交换机或将DSLAM、园区汇聚交换机割接到其他满足要求的节点上。

五、家庭网关PVC/VLAN规划

城域网用户在开通多业务情况下,用户侧需要使用家庭网关实现多业务接入及业务区分。

通常情况下,局端设备端口对应用户业务VLAN需要根据情况逐一规划,用户侧家庭网关的VLAN也需要按照局端的VLAN信息进行配置,这样增加了用户侧家庭网关的维护工作的复杂度。可以采用VLAN翻译的方式,将局端端口不同的用户VLAN翻译为用户侧统一VLAN,这样可以减少用户侧家庭网关配置和维护的工作量。

六、QinQ应用成果

通过QinQ技术的应用,大大增加了城域网中的VLAN可用数,一用户一VLAN的形式提高了网络的安全性和可靠性;同时QinQ技术的应用,可实现用户宽带账号的精确绑定,遏制了多用户盗用一个账号上网的情况,并且通过VLAN可准确定位用户信息,为网络安全提供了有效保障。

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