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VPLS

VPLS,全称为VirtualPrivateLanService,也就是虚拟专用局域网业务。目前比较热门的一种MPLS二层VPN技术。目前业界有两个标准,一个标准以LDP作为信令协议,由Alcatel发起,得到业界大部分厂家的支持(包括Cisco);另一个标准由Juniper发起,以BGP作为信令协议,目前只有Juniper和华为支持。

VPLS技术属于二层分组承载技术,本质上是一种基于IP/MPLS和以太网技术的L2VPN(二层虚拟专用网)技术。其核心思想是利用信令协议在VPLS实例中的PE(运营商边缘路由器)节点之间建立及维护PW(伪线),将二层协议帧封装后在PW上传输、交换,使广域范围内多个局域网在数据链路层面被整合为一张网络,向用户提供虚拟的以太网服务。VPLS技术有效地结合了IP/MPLS、L2VPN以太网交换等多种技术的特点,支持点到点、点到多点、多点到多点的业务类型,能够在较大网络规模下支持电信级以太网服务。

以太网技术正以前所未有的速度向前发展,并向城域网迈进。在众多城域以太网技术中,虚拟专用局域网业务(VPLS)作为一种二层虚拟专用网(VPN)技术,由于技术简单可靠、易于实现等优点而广受关注。VPLS有效结合了互联网协议/多协议标签交换(IP/MPLS)、VPN和以太网交换等多种技术的特点,实现广域范围的多点到多点局域网(LAN)互连,其核心技术包括控制平面的基于标记分发协议(LDP)或边界网关协议(BGP)的伪线建立与维护、数据平面的媒体访问控制(MAC)地址学习、传送平面的伪线封装等。通过分层结构,VPLS可以跨域提供虚拟局域网业务。基于其独特的技术优势,VPLS可以提供大客户二层VPN、城域基础网络建设、个人分布式业务等多个层次的应用。

以太网由于其技术优势,已成为一种无所不在的局域网组网方式,并进而向城域网渗透,一个重要的趋势是由城域的多协议标记交换(MPLS)来承载以太网数据帧,以提供异地分布局域网互联的虚拟以太网业务。

近年来,国际产业界对IP和以太网的投资呈现一种齐头并进的趋势,其中EoMPLS(Ethernet over MPLS)增长尤为迅速。同时,IEEE、IETF、ITU-T和城域以太网论坛(MEF)等标准化组织对以太网及其衍生技术(如IEEE 802.1ah、IEEE 802.1Qay)也进行了大量深入的研究。

虚拟专用局域网业务(VPLS)是分组交换网(PSN)提供的一项业务,旨在通过预先建立的隧道和隧道中的伪线连接为用户提供专用的局域网(LAN)互联服务,属于二层VPN(L2VPN)的范畴。原则上VPLS可以使用任何类型的隧道,如MPLS LSP、GRE、L2TP、IPsec等,目前应用最广的是MPLS隧道,它有效地结合了IP/MPLS、VPN和以太网交换等多种技术的特点,支持广域范围内多点到多点的LAN互连,是EoMPLS的一项重要技术。对运营商而言,L2VPN简单、透明,可降低整体复杂性,并可增强网络的互操作性。

VPLS的基本拓扑模型。设企业客户A和B各有3个分部分别位于区域1、2和3。为了互联客户位于这3个区域的局域网,运营商在区域1、2和3设置了3个接入VPLS业务的设备,称为运营商边界设备(PE)。相应地,客户各个局域网设置有和运营商网络接口的设备,称为客户边界设备(CE),经联接电路(AC)和对应的运营商设备PE1、PE2、PE3相联。AC的形式和VPLS无关,可以是物理以太网端口、逻辑以太网端口、帧中继链路、ATM PVC,甚至是以太网伪线[4-5]。各个PE通过隧道相连,每个隧道中建立了两条伪线(PW),分别服务于客户A和客户B。伪线是PSN中采用二层技术建立的一对节点之间的仿真点对点双向连接,可由两条单向的LSP承载构成。运营商通过PE和互联伪线在公众PSN上传送客户不同区域LAN之间的业务数据流,由此将客户分布于不同区域的多个LAN互联成为一个仿真的LAN,称之为一个VPLS实例,每个区域的LAN可视为该仿真局域网的一个网段。由于IP/MPLS骨干网可以是一个域,也可以由互联的多个域组成,可跨越很大的范围,因此通过这样的VPLS,运营商可以为客户提供跨城域网或广域网的LAN互联业务,对客户而言,组网简单方便,无需更改自己原有的网络部署。

PE间隧道承载的是多个VPLS实例的聚合业务流,相当于传输网中的复用器功能。隧道建立方式取决于所采用的隧道技术,例如在MPLS网络中,可采用LDP协议建立。隧道中的伪线承载的是单个VPLS实例业务流,相当于分路器功能,相应地每个伪线都赋予一个分路器标识(PWD),可称为伪线标识符。VPLS实例的构建就是在对应PE之间建立起伪线连接,需要定义相应的伪线控制信令,可通过隧道建立信令的扩展实现。建立起VPLS实例后,PE将承担起仿真网桥的功能,将客户某一区域LAN经由AC送入的以太网帧转发至适当的伪线,即可送达目的区域LAN,由此完成客户不同区域LAN的互联。

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