“超级”以太网—VPLS技术及应用综述二(图)

2019-11-04 20:39:41

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供稿：网友

　　VPLS标准
　　
　　VPLS的部署正如雨后春笋在世界各地如火如荼地进行，并得到了运营商和厂商的广泛支持。在这个过程中，标准的作用尤其重要。
　　
　　IETF是制定VPLS的主要标准组织。经过近几年的发展，VPLS的标准已经趋向稳定，相关的草案已经收录到工作组文件中，标准化已为时不远。目前VPLS标准有两个主要流派，其区别主要体现在信令协议的选择上，一种主张采用LDP（标记分发协议）进行标记分配，一种主张采用BGP进行标记分配，两种标准间不具备可互通性。从主流数据设备厂商对协议的支持情况看，基于LDP的VPLS由于其实现简单，目前已经成为主流。而基于BGP的VPLS只有少数厂家设备支持。
　　
　　目前有关VPLS的实现标准被统一写入了新推出的L2VPN工作组标准草案，主要包括9项标准，即二层虚拟专用网(L2VPN)框架，运营商提供的二层虚拟专用网业务要求，虚拟专用局域网业务，MPLS上的虚拟专用局域网业务，L2VPN信令的支持模型和端点标识符，只支持ip的局域网业务(IPLS)，VPLSOAM要求和框架，VPLS应用等等。
　　
　　LDP标记分发协议
　　
　　LDP标记分发协议用于建立、维护和拆除服务提供商网络中的线路。全网格LDP会话在网络中的PE之间建立，不同的虚线路跨过这些会话由信令来建立。虚线路建立是由一个PE发起的，这个PE向另一个PE发送标记映射消息。这个消息通知一个LSP进入发起会话的PE。假如远端PE收到这条消息，它向相反的方向发出同样的消息。每个LSP是无方向的，虚线路需要两个有信令的LSP，每个方向一个。
　　
　　利用LDP作为信令建立虚线路的标准正由IETF的PWE3工作组制定。
　　
　　分级VPLS
　　
　　分级VPLS（HVPLS）是对VPLS的进一步扩展。随着对基于VPLS的服务需求的增长，对PE之间的全网格隧道的需要也大幅增加。为满足需要，VPLS标准答应利用一种集中星型的布局建立分级结构。全网格隧道在中枢站点（被指定为PE）之间保持。CE设备连接在一台MTU路由器上，路由器连接在一台PE路由器上，因此提供了分层结构。
　　
　　VPLS不仅可用于提供城域以太网服务，而且还可用于互联基于不同技术（如下一代SDH或弹性包环RPR）的城域网。本文讨论的VPLS草案预计将成为RFC。
　　
　　向VPLS演进
　　 “超级”以太网—VPLS技术及应用综述二(图)

　　如图2所示，VPLS不仅可用于提供城域以太网服务，而且还可以被用于与已有的ATM与帧中继接入网以及运行在多种核心技术（如下一代SONET/SDH和密集波分复用DWDM）上的IP-VPN核心网互联。
　　
　　对于拥有已有生产基础设施的运营商来说，投资保护、人员的重新培训以及收入自蚀（revenue cannibalization）是做决策需要重点考虑的问题。VPLS可以通过实现从已有基础设施向下一代以太网基础设施平滑的过渡，简化这一变数。VPLS可用于将ATM/FR与以太网互联起来，不管使用什么接入技术都可以提供同样的服务。因此，运营商可以在一个可控的过程中将以太网引进他们的网络，不必同时升级每一个位置。同样，用户可以在需要以太网的位置上切换到以太网上，并继续在其他位置上使用已有的ATM/FR和TDM连接。运营商可以集成他们的VPLS和IP VPN服务，来提供互联（inter）和内联(intra)城域VPLS服务。
　　
　　从MPLS到VPLS
　　
　　对于已经部署了MPLS网络的用户来说，让我们探讨一下从MPLS到VPLS的演进过程。
　　
　　第1阶段：MPLS
　　
　　广域网路由器无法以线速进行最长前缀匹配查找，因此MPLS得以应用。通过在MPLS网络入口处标记IP包，沿路径的额外的跳只需进行标记查找而不是最长前缀查找，使操作过程得以简化。这种操作与ATM中的线路识别符（VCI）交换类似。这些被称作MPLS标记的标记实际上被用作建立线路，以这种能力为基础，流量工程（TE）是最先利用MPLS的应用之一。此外，在运营商网络内分解环路方面，运行OSPF和ISIS等标准路由协议的能力相对STP是一个很大的改进。这些协议答应扩展设备携带流量特性，使流量工程和服务质量成为可能。MPLS的这些特性使IP可以同时实现流量工程和服务质量支持。
　　
　　第2阶段：以太网Martini和VPLS
　　
　　Martini线路提供用户流量分离和点到点连接的传输隧道多路复用不同用户的能力。传输隧道是根据RSVP-TE或是LDP建立。
　　
　　VPLS提供了多点连接，并使局域网到局域网业务成为可能，这是通过提供单用户多播域来实现的，所有供给商边缘路由器全部为网状，不需要运行生成树协议就可提供优化站到站可达性，避免了环路的产生。多播流量被看作广播流量，因此在所有属于具体客户实例的端口得以复制。
　　
　　第3阶段：分级VPLS（HVPLS）
　　
　　操作分级VPLS使建立双层或三层分级网络成为可能。新系列的MPLS交换机也被称作多住户单元（MTU）交换，应用在网络的接入端以将用户流量集中。建立一个分级拓扑结构使进一步优化广播和多播流量的流量复制成为可能，从而可以实现高效视频分配等应用。在集成链路上运行MPLS的能力也使VPLS业务可从1Gbps升级到多Gbps，同时为链路故障提供了额外的弹性。
　　
　　第4阶段：域间/提供商间HVPLS
　　
　　现有的VPLS规范将被扩展以提供域间和提供商间的连接。VPLS规范说明可在边界PE（BPE）间建立域间连接，可以使用BGP VPN运营商的运行模型连接VPLS域，这是通过现在一些运营商所采用的终止准线路直接进入RFC2547虚拟路由和前向事例（VRF）或映射802.1Q VLAN来实现。
　　
　　MPLS ATM/FR联盟规定的以太网、ATM和帧中继的相互配合的升级将答应端到端提供OAM和服务质量。因此，通过匹配流量特性和映射OAM流量，端到端路径可被看作逻辑连接。

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