QinQ技术.docx

1、QinQ技术QinQ技术1 QinQ的产生背景 IEEE802.1Q中定义的 VLAN Tag域中只有 12个比特位用于表示 VLAN ID， 所以设备最多可以支持 4094 个 VLAN。在实际应用中，尤其是在城域网中，需要大量的VLAN来隔离用户，4094个 VLAN远远不能满足需求。 2 QinQ的作用及原理 设备提供的端口 QinQ特性是一种简单、灵活的二层 VPN技术，它通过在运营商网络边缘设备上为用户的私网报文封装外层 VLAN Tag，使报文携带两层 VLAN Tag穿越运营商的骨干网络（公网）。 在公网中，设备只根据外层 VLAN Tag 对报文进行转发，并将报文的源 MAC

2、地址表项学习到外层 Tag所在 VLAN的MAC地址表中，而用户的私网 VLAN Tag在传输过程中将被当作报文中的数据部分来进行传输。 QinQ特性使得运营商可以用一个VLAN为含有多个VLAN的用户网络服务。如 图 1所示，用户网络A的私网VLAN为VLAN 110，用户网络B的私网VLAN为VLAN 120。 运营商为用户网络A分配的VLAN为VLAN 3， 为用户网络B分配的VLAN为VLAN 4。当用户网络A的带VLAN Tag的报文进入运营商网络时，报文外面会被封装上一层VLAN ID为 3的VLAN Tag；当用户网络B的带VLAN Tag的报文进入运营商网络时，报文外面会被封装

3、上一层VLAN ID为 4的VLAN Tag。这样，不同用户网络的报文在公网传输时被完全分开，即使两个用户网络的VLAN范围存在重叠，在公网传输时也不会产生混淆。3 QinQ 报文格式图2 QinQ报文格式图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。 另外，对于QinQ报文的ETYPE值（TPID），不同的厂家有不同的设置，默认的0x8100，有些厂家采用0x9100，为了实现互通，有些设备支持基于端口的QinQ协议配置，即用户可以在设备端口上设置QinQ protocol 0x9100（该值可以由用户任意指

4、定），这样端口就会将报文外层VLAN tag中的ETYPE值替换为0x9100再进行发送，从而使发送到其他设备端口的QinQ报文可以被设备识别。4 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。5 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。

5、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： 为具有不同内层 VLAN ID的报文添加不同的外层 VLAN Tag。指定外层标签的802.1p 优先级(可否根据内层映射待确定)指定外层标签的TPID6 区别基本的QinQ是以物理端口来划分用户或用户网络，当多个不同用户以不同的VLAN接入到同一个端口时则无法区分用户，在运营商接入环境中往往需要根据用户的应用和接入地点（设备）来区分用户，基于这种应用产生了灵活的QinQ.对于上行数据，基本的QinQ是对整个端口的数据不做区分，同等对待，全部封装外层标签，灵活QinQ只是

6、对特定的符合条件的数据流封装外层标签处理，匹配更精细，能够根据VLAN区分用户或用户网络，组网更灵活。对于下行数据，两者的处理没有区别。灵活QinQ还可以通过用户报文的其他特征来实现业务区分，打上不同的外层标签，我们现在不支持这种实现。7 VLAN Tag的 TPID值可调功能TPID（Tag Protocol Identifier，标签协议标识）是 VLAN Tag中的一个字段，用于表示 VLAN Tag的协议类型，IEEE 802.1Q协议规定该字段的取值为 0x8100。 IEEE802.1Q协议定义的以太网帧的VLAN Tag结构如 图 3所示。设备可以根据 TPID 值来识别报文中是

7、否携带对应的 VLAN Tag：当端口收到报文时，根据配置的 TPID 值与报文中相应的字段进行比较，如果二者一致，则表示报文中携带相应的 VLAN Tag。 另外， 不同厂商的设备可能将QinQ报文外层VLAN Tag的TPID字段设为不同的值。为了和这些设备兼容，用户可以自行配置该 TPID的值，使得发送到公网中的 QinQ报文携带的 TPID值与其他厂商相同，就可以实现与其他厂商的设备互通。 由于TPID字段在以太网报文中所处位置与不带VLAN Tag的报文中协议类型字段所处位置相同，为避免网络中报文转发和接收造成混乱，不允许用户将TPID值配置为表 1中列举的常用协议类型值。我们现在的

8、系统选用的芯片只支持全局设置TPID的值。不支持基于端口配置TPID。8 灵活QinQ应用8.1 网络拓扑8.2 配置说明选取EETH其中一个端口与GE一个端口，作为业务组成员，GE上实现QINQ功能，UNI口为EETH，NNI口为GE端口，SVLAN=100，匹配10的数据流进行增减标签操作，在配置端口加入vlan时，需要将UNI侧端口以untagged方式加入SVLAN， NNI侧端口以tagged方式加入SVLAN，即此处需要配置VLAN100中EETH为untagged.，GE口为tagged。为什么？8.3 上行数据行为背板到GE的数据，匹配CVLAN的，会加上一个外层SVLAN标签

9、，其他数据透传（行为不受QinQ的影响）EETH入口数据背板数据GE出口数据说明CVLANSVLANCVLANSVLANCVLANSVLANEETH PVID=10untagged无10无10100EETH能够转发VLAN10的数据10无10无10100EETH能够转发VLAN10的数据100无不通不通不通不通EETH不能转发VLAN100的数据100无100无EETH能够转发VLAN100的数据N（！10！100）无不通不通不通不通EETH不能够转发VLAN:N的数据N无不通不通EETH能够转发VLAN:N的数据GE不能转发VLAN:N的数据N无N无EETH能够转发VLAN:N的数据GE能够

10、转发VLAN:N的数据补充说明：GE口必须是TAGGED方式属于VLAN100，EETH必须是UNTAGGED方式属于VLAN100入口数据，如果有多个VLAN标签时，此处的CVLAN值为最外层标签的值，后面的标签看成数据如果EETH的入口PVID不为10时，untagged的数据到背板的数据会带上相应的PVID，后面直接参考上表即可8.4 下行数据行为外层标签为SLVAN的数据会被剥掉该标签到背板，其他数据透传（行为不受QinQ的影响）。GE入口数据背板数据EETH出口数据说明CVLANSVLANCVLANSVLANCVLANSVLANEETH PVID=101010010无10无EETH能

11、够转发VLAN10的数据1010010无untagged无EETH出口配置剥掉VLAN10标签N(!10)100N无不通不通EETH不转发VLAN:N的数据N(!10)100N无N无EETH转发VLAN:N的数据无100无无无无EETH能够转发untagged的数据N或者无M(!100)不通不通不通不通GE不能转发VLAN:M的数据N或者无M(!100)NM(!100)不通不通EETH不转发VLAN:M的数据N或者无M(!100)NM(!100)NM(!100)EETH转发VLAN:M的数据补充说明：GE口必须是TAGGED方式属于VLAN100，EETH必须是UNTAGGED方式属于VLAN100入口数据外层VLAN标签为SVLAN，后面无标签则认为CVLAN为untagged，有作为CVLAN标签，2层标签以外的标签作为数据看待。EETH如果配置为可以剥掉背板过来的数据的VLAN标签，则出口数据为untagged9不同数据包在服务商边界交换机中的处理方式 Tagged包由UNI端口进入时的情况Untagged包由UNI端口进入时的情况SPVLAN tagged包由NNI端口进入的情况Double tagged包由NNI端口进入的情况10 参考文档QinQ测试结果杨军QinQ技术介绍H3CQinQ技术白皮书HWQinQ特性需求说明书.doc