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QinQ技术的基本原理和具体规划实施

来源:学术堂 作者:姚老师
发布于:2014-06-17 共1804字
论文摘要

  随着经济发展和技术水平的提高,电信市场飞速发展,数据业务更是突飞猛进,在电信业务收入占比中越来越高。仅就德州铁通来说,宽带用户从2006年的不足2000户,到2013年已经发展到3万户,成为德州市的主流运营商之一。用户规模不断扩大,用户需求不断扩展变化,我们的网络规模也不断扩大,这就要求我们网络具有高安全性、大容量、可扩展和易维护性。

  1.当前网络面临的问题

  德州铁通用户接入方式主要有ADSL、LAN、PON三种,其中95%的用户为 PPPOE 拨号用户,通过 Radius 服务器进行认证接入。受802.1Q 协议 4096 个 VLANID 的限制同一台 DSLAM 或者同一个 LAN接入小区下的多个用户共用一个VLAN,网络的安全性较差,不能保证用户信息安全;设备端口台账不准确,用户无法进行差异化管理与运营,线务人员维护也不方便;用户账户经常出现冲突;也无法为以后的多业务运营(VOIP、IPTV等)进行规划。本文着眼公司长期发展,根据省公司要求,结合德州分公司的实际情况,决定利用QinQ技术对网络进行改造。

  2. QinQ 技术的基本原理简介

  QinQ 技术(也称 Stacked VLAN 或 Double VLAN)。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(公网)。QinQ技术通过在以太帧中堆叠两个802.1Q报头,有效地扩展了VLAN数目,使VLAN的数目最多可达4096x4096个,能更好地满足网络需求。

  2.1 QinQ 报文格式

  QinQ 报文有固定的格式,就是在 802.1Q 的标签之上再打一层802.1Q 标签,QinQ 报文比正常的 802.1Q 报文多四个字节。

  2.2 QinQ 分类

  QinQ 可分为两种:基本 QinQ 和灵活 QinQ。

  (1)基本 QinQ

  基本QinQ是基于端口方式实现的。开启端口的基本QinQ功能后,当该端口接收到报文,设备会为该报文打上本端口缺省VLAN的VLAN Tag。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;如果接收到的是不带VLAN Tag的报文,该报文就成为带有端口缺省VLAN Tag的报文。

  (2)灵活 QinQ

  灵活 QinQ 是对 QinQ 的一种更灵活的实现,它是基于端口与VLAN 相结合的方式实现的。除了能实现所有基本 QinQ 的功能外,对于同一个端口接收的报文还可以根据不同的VLAN做不同的动作,可以实现以下功能:

  ①为具有不同内层VLAN ID的报文添加不同的外层VLAN Tag。

  ②根据报文的原有内层VLAN的802.1p优先级标记外层VLAN报文的802.1p优先级。

  ③可以在添加外层VLAN Tag的同时对内层用户VLAN ID进行修改。

  3. QinQ 的具体规划和实施

  德州铁通简单网络拓扑如上所示,现网接入汇聚设备中主要是华为S9300和S5300系列交换机和华为MA5680系列OLT,BAS、交换机和OLT均支持灵活QINQ。以FTTH接入方式为例,按照事先规划OLT每个单板一个外层 VLAN,PON 口下的每个 FTTH 用户一个内层VLAN 进行隔离,QINQ 的封装在 OLT 上进行,外层 VLAN 在 OLT 和BAS 之间直接透传,在 BAS 子接口对 QINQ 进行终结。具体实例如下:

  3.1 OLT 上的配置

  DZTT_MA5680T(config)# vlan 3559 smar(t在 OLT 上加上外层VLAN,事先规划 3000-4000 用于 GPON 接入)。

  DZTT_MA5680T(config)# vlan attrib 3559 q- in- q(定 义 外 层VLAN 的 QINQ 属性)。

  DZTT_MA5680T (config- if- gpon- 0/1) ont add 0 0 password-auth "0010000" always-on omci ont-lineprofile-id 0 ont-srvprofile-id0(在 PON 口下添加 ONT,此例线路模板和业务模板使用系统默认)DZTT_MA5680T(config)# service- port vlan 3559 port 0/1/0ont 0 eth 1 multi-service user-vlan untagged tag-transform add-dou-ble inner-vlan 1001 inner-priority 0(给 ONT 加添加 service-port,并进行QINQ封装,其中inner-vlan即为ONT的内层VLAN,预配置时每个用户ONT一个内层VLAN)。

  3.2 BAS 上的配置

  论文摘要

  3.3在Radius服务器中对用户账号实行端口精确绑定。

  用户拨号在宽带计费系统中查询用户账号信息如下(SVLAN3559,CVLAN1001),换另一账号在此端口拨号提示错误678,可知已成功实现对账号的端口绑定。

  4.结论

  通过QINQ技术在德州铁通网络中的实施应用,实现了用户账号和端口的精确绑定,隔离了用户,屏蔽了广播风暴,使网络更加安全,也进一步优化了德州铁通的网络结构,提升了用户的网络感知度,为以后业务的发展做好了准备。

  参考文献:
  [1]华为技术有限公司.QinQ 技术白皮书.2007.
  [2] 华为技术有限公司. 灵活 QinQ 在城域接入网中的应用方案.2007.
  [3]朱廷谋.QinQ 技术在茂名铁通的实施应用[J].硅谷,2010(16).

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