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二层虚拟专用网(L2VPN)技术实现及标准
2005年4月5日 13:56  来源:泰尔网  

摘要 IP/MPLS网络运营商如果采用L2VPN技术,就可以利用IP/MPLS网络同时支持IP业务和数据业务,提高网络资源的使用和管理效率,这项技术因此得到了运营商的关注。本文概要介绍了L2VPN技术的三种实现方式,并介绍国内外标准制定的有关情况。

关键词 IP MPLS L2VPN 虚拟专用网

1、引言

  L2VPN技术是为了充分利用IP/MPLS网络资源来支持数据业务而推出的,用IP/MPLS网络为二层数据链路包(如ATM信元、FR帧、以太网帧)提供传送通道,以便实现IP网和数据网的融合。业务提供商可以提供给用户的L2VPN业务有三种不同的形式,即VPWS,VPLS和IPLS。

2、L2VPN的业务形式

  2.1 虚拟专用线路业务(VPWS)

  VPWS提供点到点的二层数据链路帧传送业务,其业务系统的基本参考模型如图1所示。运营商网络边缘路由器(PE)和运营商网络内部的路由器(P)都是由运营商来维护管理的路由器,用户边缘设备(CE)通过以太网、ATM或FR等二层链路接入系统。参考模型中各个功能组件完成的功能分别为: 
 
  (1)CE是用户侧的接入设备,负责将用户业务流通过直连电路(AC)发往PE;

  (2)PE路由器上要支持L2VPN协议规程,包括在控制面上通过信令建立PE到PE的伪线路连接,数据面上完成二层数据链路帧到IP/MPLS标记包的封装/去封装和相应处理功能,并通过PSN隧道中的伪线路将标记包传送到对端PE;

  (3)P路由器支持L2VPN业务流的透明传送,不支持L2VPN规程,只起提供承载通道的作用,PE之间建立的包交换(PSN)隧道可以经过多个P路由器;

  (4)直连电路(AC)是指用户接入L2VPN系统所使用的ATM虚电路、FR虚电路或以太网VLAN链路;

  (5)伪线路(PW)是指PE之间利用L2VPN信令建立的连接,PE将AC传来的二层数据帧通过PW传送到对端PE,对端PE再恢复或重新生成二层链路帧传送到对端AC;

  (6)包交换(PSN)隧道是指IP/MPLS网络上的MPLS LSP(标记交换路径)或L2TP隧道,多条PW可以复用在一条PSN隧道中从PE传往对端PE。

  可以看出,VPWS可以充分利用IP/MPLS网络资源来支持点到点的数据业务,但是骨干网内PE到PE的信令会话数量和PSN隧道数量可能会引发扩展性问题。为了解决这个问题,引入了伪线路转节点(S-PE)的概念,PE设备分别与S-PE建立伪线路连接,PE到PE的端到端的连接变成了经过一个或多个S-PE转接的连接,通过S-PE的转接减少PE之间端到端网状连接的数量。

2.2 虚拟专用LAN业务(VPLS)

  VPLS是一种在WAN范围内仿真LAN业务的技术,其参考模型如图2所示。VPLS技术主要用于支持以太网业务,对VPWS技术进行了进一步的扩展,在PE之间建立伪线路连接的基础上,增加了对PE设备的功能要求。  

  支持VPLS的多个PE之间要建立网状连接(也可以借助S-PE建立星状或其他形式连接),PE收到CE发来的以太网帧后,要根据帧中的MAC地址确定将该帧通过哪条PSN隧道上的伪线路传送到另一个PE,这种转发功能使得整个VPLS系统形式上类似于一个跨越广域网的LAN交换机,PE上为用户提供了这种LAN交换机的接入接口,使用户使用起来感到非常方便。为了支持这种功能,PE设备除了支持建立伪线路、完成二层链路帧的转发功能外,还要支持MAC地址学习、MAC地址老化处理、桥接转发、广播抑制等二层交换机需要支持的功能。

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