使用VPLS跨地域多站点建立二层交换网络

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VLL解决方案

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接上篇文档引出VPLS

 

VLL可以跨地域建立二层交换网络，但有个缺陷是只支持两个site互通，对于多个site间互联无能为力

VPLS解决方案对于CE设备来说运营商网络就类似于一台交换机，各个地域的site节点均接入同一台交换机

应用场景

　　

 

 

 

　　公司A在深圳，佛山，广州三个pop点拥有自建网络，租用运营商线路三点做互联，并取得了经营许可，可以给其他用户提供广州深圳佛山三点互联，综合考虑决定组建VPLS网络，针对不同企业分配不同VSI， VC lable，PE设备不感知用户侧路由，用户多个site间路由信息由自己维护，用户可以灵活组网，自行选择路由协议

 

 

 

 

如下图，PE1，PE2，PE3所组成的VPLS网络可以在逻辑上视为一台二层交换机

 

 

 

VPLS组件

　　AC（Attachment Circuit）

　　　　接入电路，PE-CE间电路

　　PW（Pseudo Wire）伪线

　　　　同VLL

　　VSI（Virtual Switch Instance）虚拟交换实例　

　　　　VSI是设备上为每一个VPLS单独划分的一个虚拟交换处理单元，在每一个VSI中都有独立的一张MAC地址表和转发器，并负责终结PW。

　　　　数据从CE设备进入绑定了VSI的PE接口后会在该VSI查找目的imac对应的PW，并转发出去，对于接收的数据根据VC lable查找相应的VSI，根据mac转发至对应端口

以VPN1中，以CE1到CE3的单播报文流向为例，说明基本数据流走向：

　　PE1、PE2、PE3同属同一个VPLS域，通过VSI将接入VPLS的AC链路映射到各条PW上，生成该VSI的转发器。
　　CE1接收Site1用户的二层报文，通过AC链路送入PE1。
　　PE1收到报文后，发现是VPLS接入，则根据目的MAC地址在转发器（Forwarder）中选定转发报文的PW。
　　PE1根据PW的转发表项及隧道信息生成两层标签，内层私网标签用于标识PW，外层公网标签用于穿越隧道到达PE2。同时根据目的MAC表索引查找目的MAC地址，将报文进行封装。
　　二层报文经公网隧道到达PE2，此时外层标签为私网标签（公网标签已于倒数第二跳弹出）。
　　PE2接收该报文，根据私网标签选定转发报文的VSI，剥离私网标签，再根据VSI选择对应的转发器（Forwarder），由转发器（Forwarder）根据报文目的MAC地址将CE1上送的二层报文转发给CE3。

MAC地址管理(转发，学习，泛洪)，过程类似传统交换机处理过程，只是把交换机端口更改为PW伪线

　　

 

 

 

　

1. PE1从连接CE1的接口Port1（Port1属于VLAN10）收到来自PC1的ARP广播报文，PE1把PC1的MAC地址添加到在自己的MAC表项中（PE1的MAC表项中蓝色字体内容）。
2. PE1向其它接口（PW1和PW2此时可以看成接口）泛洪，广播该ARP报文（PE1上的蓝色虚线）。
3. PE2从PW1上收到PE1转发来的PC1的ARP报文，把PC1的MAC地址添加到自己的MAC表项中（PE2的MAC表中蓝色字体内容）。
4. PE2只向连接CE2的接口转发该ARP报文（PE2上的蓝色虚线），而不向PW上转发，所以该ARP只发送给PC2。这是就是VPLS的水平分割特点，即从公网侧PW收到的报文不再转发到其他PW上，而只能转发到私网侧。
5. PC2收到PE2转发来的PC1的ARP报文，发现目的地址是自己，就发送ARP Reply报文给PC1（PC2上的橘黄色虚线）。
6. PE2从Port2接口收到PC2给PC1的ARP回应报文。PE2添加PC2的MAC地址到自己的MAC表项中（PE2的MAC表中橘黄色字体内容）。ARP Reply报文的目的MAC是PC1（MAC A），PE2查询自己的MAC表后，往PW1发送ARP Reply报文。
7. PE1收到PE2转发来的PC2的ARP Reply报文，也一样添加PC2的MAC地址到自己的表项中（PE2的MAC表中橘黄色字体内容），并查找MAC表，转发该ARP Reply报文到PC1。
8. PC1收到PC2的ARP Reply报文，完成MAC地址的学习。
9. PE1向PW1广播该ARP报文的同时，PE1也通过PW2向PE3发送ARP报文。PE3收到来自PE1的ARP广播报文，添加PC1的MAC地址到自己的MAC表项中（PE3的MAC表中蓝色字体内容），根据水平分割的特性，PE3也只向PC3发送该ARP报文，因为PC3不是该ARP的目的地址，所以PC3不回应ARP Reply报文。

环路解决方案

　　VPLS内部具有水平分割原则，“水平分割转发”的意思就是从公网侧PW收到的数据包不再转发到这个VSI关联的其它PW上，只能转发到私网侧，从PE收到的报文不转发到其他PE。也就是说要求任意两个PE之间通过直接相连的PW通信，而不能通过第三个PE设备中转报文，这也是PE之间需要建立全连接（PW全连接）的原因。

　　水平分割原则只能解决VPLS内部环路，不能解决同一PE设备上接入的多个CE间环路问题，此种场景下环路解决方案还依赖于STP，VPLS网络可以透传CE设备的BPDU

配置举例

　　

 

 

 基础配置略，PE1-P-PE2间使用ospf，mpls ldp组网

#基础配置略

#PE1
mpls l2vpn
#
vsi dark static
 pwsignal ldp
  vsi-id 2
  peer 3.3.3.3
  peer 4.4.4.4
#
mpls ldp
#
#
mpls ldp remote-peer 3.3.3.3
 remote-ip 3.3.3.3
#
mpls ldp remote-peer 4.4.4.4
 remote-ip 4.4.4.4
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 l2 binding vsi dark

#PE2
mpls l2vpn
#
vsi dark static
 pwsignal ldp
  vsi-id 2
  peer 1.1.1.1
  peer 4.4.4.4
#
mpls ldp
#
#
mpls ldp remote-peer 1.1.1.1
 remote-ip 1.1.1.1
#
mpls ldp remote-peer 4.4.4.4
 remote-ip 4.4.4.4
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 l2 binding vsi dark

#PE4
mpls l2vpn
#
vsi dark static
 pwsignal ldp
  vsi-id 2
  peer 1.1.1.1
  peer 3.3.3.3
#
mpls ldp
#
#
mpls ldp remote-peer 1.1.1.1
 remote-ip 1.1.1.1
#
mpls ldp remote-peer 3.3.3.3
 remote-ip 3.3.3.3
#
interface GigabitEthernet0/0/3
 l2 binding vsi dark

测试与抓包

 

 

 

 

 可以看到三个silt站点通过ospf建立起来peer，测试可以互通，抓包分析公网使用mpls隧道，内层标签为VC lable