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“超级”以太网—VPLS技术及应用
http://www.edu.cn   2005-09-21 作者:

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  VPLS的基本参考模型如图1所示。客户站点通过服务提供商网络连接起来,服务提供商网络就像是一台能够学习的二层交换机。网络中所有的PE用一个由隧道构成的全网格连接在一起,每条隧道承载多条虚线路。虚线路是为一对PE之间的每一个提供的服务建立的点到点连接结构。根据位置和客户站点的数据,为客户/服务建立的虚线路的数量可以从一个(用于只有两个位置的客户)到全网格(用于拥有连接在每一个PE的位置的客户)。

  网络中的每一个PE能够建立连接其他每个PE的隧道,并可以通过信令建立穿过这些隧道的虚线路。当网络向最终用户提供二层服务时,每个PE可以学习所有本地连接的MAC地址,并将学习到的远程地址与一条虚线路建立关联。所有未知的单播、多播和广播包被传送给所有参与客户VPN的PE。多播包像广播包那样处理,被传播给客户VPN中的所有PE。

  这种网络模型假设服务(或VPLS实例)中的所有PE以一个虚线路全网格连接在一起,这种全网格消除了保持网络无环路的需要。

  为了确保这种拓扑结果没有环路,需要类似水平分割的概念:没有PE向一个PE转发它从另一个PE接收到的数据包。这种作法突破了其他基于生成树的网络所遇到的可伸缩限制。目前这一网络模型正作为VPLS草案的一部分,由IETF的L2VPN工作组进行标准化。

  对于运营商来说,将以太网和MPLS组合在一起的好处多多。他们可以马上从部署以太网基础设施更低的资本开支中受益。但是,简单的以太网交换网络在服务可伸缩性(由于V局域网 ID的限制)和可靠性(生成树不能很好地扩展)上存在局限性。这些限制性被MPLS所解决。

  MPLS提供多种解决方案,这些解决方案不仅提供大规模的可伸缩性和多种可靠性选择,而且还带来其他好处。例如,MPLS的动态信令有益于更迅速地改变和重新配置服务。其流量工程功能使提供商可以在整个网络上支持服务水平保证。因此,它不仅满足可伸缩性和可靠性的需要,而且还提供可以进一步减少费用的运营优势。

  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。如果远端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标准允许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

  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。

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