EPON技术及工作原理(4)

3.EPON Q-in-Q基本原理

3.1 QinQ技术简介

QinQ技术（也称Stacked VLAN 或Double VLAN）是指将用户私网VLAN标签封装在公网VLAN标签中，使报文带着两层VLAN标签穿越运营商的骨干网络，在公网中只根据外层VLAN标签传播，私网VLAN标签被屏蔽，这样，不仅对数据流进行了区分，而且由于私网VLAN标签被

透明传送，不同的用户VLAN标签可以重复使用，只需要外层VLAN标签的在公网上唯一即可，实际上也扩大了可利用的VLAN标签数量。因为标准vlan id有限（1-4094）， 通过在原有802.1Q tag标签的之外再增加一个VLAN 标签（4094×4094）。

QinQ的标准是IEEE802.1ad（IEEE802.1ad的全称是:Virtual Bridged Local Area Networks Amendment 4: Provider Bridges）该标准是在2006年5月份才形成正式标准的，所以当前我们常见的各厂商实现的QinQ和该标准有较大的不同，但各厂商的实现均大同小异。

3.2 QinQ的产生

随着三层交换机的不断成熟和大量应用，许多企业网和小型城域网用户都倾向于使用三层交换机来搭建骨干网，由于以下三个原因，这些用户一般都不愿意使用基于MPLS或者IP协议的VPN：

配置、维护工作相对比较繁杂；

许多厂商的三层交换机不支持MPLS功能，如果用户搭建基于MPLS的VPN，势必要淘汰这些设备，浪费资源；

支持MPLS功能的单板一般价格昂贵，小型用户难以承受。

而QinQ可以提供一种廉价、简洁的二层VPN解决方案，不需要信令协议的支持，可以通过纯静态配置实现，而且只需要网络边缘设备支持QinQ，内部只需要可以支持802.1Q的设备即可，所以越来越多的小型用户倾向于使用该功能构建自己的VPN网络。

运营商在通过Ethernet提供Internet接入业务时需要对客户标识，做到精细化管理，而且随着新业务的开展（如Triple-Play、Wholesale、VPN），运营商还需要对业务进行细分，以区别提供不同的管道、QoS策略。原有基于802.1Q只有4096个vlan标识不能满足这样的需要，QinQ正好可以扩展这样的标识，同时还可以利用不同的VLAN来区分运营商的服务和不同的客户。利用QinQ提供接入时具用以下的优点：

可以解决日益紧缺的公网VLAN ID资源问题；

用户可以规划自己的私网VLAN ID，不会导致与公网VLAN ID冲突；

提供一种较为简单的二层VPN解决方案；

使用户网络具有较高的独立性，在服务提供商升级网络时，用户网络不必更改原有的配置；

可以按不同层次的VLAN ID来区分不同的业务；

QinQ技术上完全可以多层嵌套，没有限制，仅受Ethernet报文长度的限制，具有很好的扩充性。

3.3 QinQ报文封装

QinQ的报文封装就是在原有802.1Q报文中的TAG头上再加上一层TAG封装，用来扩展VLAN的范围，如图1所示：

图1 QinQ报文封装

IEEE 802.1q与IEEE802.1ad帧的比较：

3.3 QinQ报文转发过程

在通过QinQ实现简单的二层VPN过程中报文是按如下方式转发：

图2 QinQ报文转发过程

图2中在运营商网中使用VLAN20来标识客户A、VLAN30标识客户B，当客户A的报文到达运营商的边缘交换机时，边缘交换机均给客户A的报文打上一个外层标签（VLAN20），然后在VLAN20中转发，不会转发到VLAN30，报文在离开运营商网络时再剥离掉外层的标签，转发到用户A的网络，从而实现一个简单二层VPN功能。

3.4 QinQ报文的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，IEEE 802.1Q协议规定该字段的取值为0x8100。IEEE 802.1Q协议定义的以太网帧的Tag报文结构如下：

图3 IEEE 802.1Q报文结构

通常在QinQ中设备的内外层标签的TPID值均采用协议规定的0x8100，但是某些厂商的设备将QinQ报文外层Tag的TPID值设置为0x9100或0x9200，为了和这些设备兼容，并提供较高的灵活性，我司支持QinQ功能的交换机基本上均提供了QinQ报文TPID值可调功能（需要注意有的设备整机支持，有的设备是端口支持），能修改QinQ设备的外层标签的TPID值。（在本文的802.1ad部分我们将会看到802.1ad所规定的TPID为0x88a8，所以当设备同标准802.1ad设备作QinQ对接时也需要TPID可调功能）。

3.5灵活 QinQ及应用

在前面我们所讲的QinQ中，通常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。另外前面的QinQ方案是一种简单二层VPN的应用，在运行营商接入环境中往往需要根据用户的应用或接入地点（设备）来区分用户，基于这种应用产生了灵活QinQ方案。

简单讲灵活QinQ就是根据用户报文的Tag或其他特征（IP/MAC等），给用户报文打上相应的外层Tag，以达到区分不同用户或应用的目的。

当前灵活QinQ主要应用在运营商的接入网络中，在运营商网络中给接入用户分配一个VLAN，以达到便于问题追踪和防止不同用户间互访，用外层标签区分用户的应用；或在接入的环境中用外层标签来区分不同的接入地点，用内外两层标签唯一标识出一个接入用户。在这样的应用中需要

BRAS/SR设备支持QinQ的应用（能够终结双Tag）。

4.EPON设备的登陆方式

4.1登录方式介绍

EPON设备支持通过命令行和网管两种方式进行配置和管理，本手册仅介绍命令行 方式。命令行的下发可以通过登录超级终端实现，也可以通过Telnet到设备实现。

不同产品定位的EPON设备，其登录方式不完全相同，具体如表1所示： 设备登录方式

4.2使用超级终端登录

如果维护PC已经与OLT上的控制接口“CON”用串口线连接好，可以通过超级终端登录EPON设备。操作方法如下：

在维护PC的Windows环境下，选择“开始 > 程序 > 附件 > 通讯 > 超级终端”。 在打开的“连接描述”对话框中输入一个用于标识此会话连接的名称，并单击“确

定”。

选择实际使用的串口（COM1或COM2），串口属性的参数取值配置为与系统缺省值

相同（每秒位数：11500数据位：8，奇偶校验：无，停止位：1，数据流控制：无），并单击“确定”。

进入命令行界面后，输入管理该设备的用户名和密码（见0），即可登录进行数

据配置。

缺省用户名和密码

4.3使用Telnet登录

如果设备网管已经配置完成，可以通过Telnet方式登录EPON设备。操作方法如下：

在维护PC的Windows环境下，选择“开始 > 运行”。

在弹出的对话框中输入“telnet x.x.x.x”并单击“确定”，其中x.x.x.x为设

备的IP地址。

进入命令行界面后，即可登录进行数据配置。缺省的用户名和密码见表2。

5. EPON组网规划（实例：FTTB组网规划）

5.1组网规划

建议不同用户类型的ONU通过不同PON口接入到OLT，保证高价值客户业务的QoS和安全性，避免相互影响；

对于重要局点OLT建议通过上行端口链路聚合保护方式接入上层汇聚设备（如：华为公司的NE40E设备）；

对于高带宽需求政企客户可考虑通过FE/GE口通过P2P方式接入OLT，以保证用户独享带宽；

对于重要局点ONU建议通过TypeB保护方式接入OLT；

同一ONU设备不能同时接入住宅用户和企业用户。

5.2设备管理

认证方式

FTTB组网模式下ONU设备统一采用MAC认证

设备管理方式

FTTB组网模式下ONU设备由网管通过SNMP直接管理

5.3上网业务规划

同一型号ONU采用相同的V …… 此处隐藏：1750字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……