交換機(jī)(Q-in-Q)技術(shù)學(xué)習(xí)

1、Q-in-QQ-in-Q工作原理就是：數(shù)據(jù)在私網(wǎng)中傳輸時(shí)帶一個(gè)私網(wǎng)的tag，定義為CVLANTag，數(shù)據(jù)進(jìn)入到服務(wù)商的骨干網(wǎng)后，在打上一層公網(wǎng)的VLANtag，定義為PVLANTag。到目的私網(wǎng)后再把PVLANTag剝除，為用戶提供了一種較為簡(jiǎn)單的二層VPN隧道。P-VLANTag標(biāo)簽是嵌在以太網(wǎng)源MAC地址和目的MAC地址之后。也包含一個(gè)12位的P-VLANID，可支持4096個(gè)VLAN。P-VLANCoS域包含3位，支持8個(gè)級(jí)別的優(yōu)先級(jí)。在基于Q-in-Q網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)營(yíng)商為每個(gè)VLAN分配一個(gè)P-VLANID，然后把用戶的C-VLANID實(shí)例映射到這些P-VLANID上。因此，用戶的CVLA

2、NID就被保護(hù)起來(lái)。QinQ是對(duì)802.1Q的擴(kuò)展，其核心思想是將用戶私網(wǎng)VLANtag封裝到公網(wǎng)VLANtag上,報(bào)文帶著兩層tag穿越服務(wù)商的骨干網(wǎng)絡(luò)，從而為用戶提供一種較為簡(jiǎn)單的二層VPN隧道。其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單而易于管理，不需要信令的支持，僅僅通過(guò)靜態(tài)配置即可實(shí)現(xiàn)，特別適用于小型的，以三層交換機(jī)為骨干的企業(yè)網(wǎng)或小規(guī)模城域網(wǎng)。圖1為基于傳統(tǒng)的802.1Q協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)，假設(shè)某用戶的網(wǎng)絡(luò)1和網(wǎng)絡(luò)2位于兩個(gè)不同地點(diǎn)，并分別通過(guò)服務(wù)提供商的PE1、PE2接入骨干網(wǎng)，如果用戶需要將網(wǎng)絡(luò)1的VLAN200-300和網(wǎng)絡(luò)2的VLAN200-300互聯(lián)起來(lái)，那么必須將CE1、PE1、P和PE2、CE2的相連端口

3、都配置為Trun交換機(jī)(Q-in-Q)技術(shù)學(xué)習(xí)交換機(jī)(Q-in-Q)技術(shù)學(xué)習(xí)上周在運(yùn)營(yíng)商的交換機(jī)投標(biāo)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)于Q-in-Q的技術(shù)成了必須回答的問題;我想這也正常，對(duì)于運(yùn)營(yíng)商的接入和匯聚層交換機(jī)而言，先前4096個(gè)VLAN的支持，隨著應(yīng)用場(chǎng)合的需要,越來(lái)越不夠用了;仔細(xì)留心查了一下網(wǎng)上的資料,摘錄了部分內(nèi)容,供大家一起學(xué)習(xí);當(dāng)前由于交換芯片的限制，許多交換機(jī)VLAN范圍即同時(shí)可配置的基于tagVLAN的ID的范圍只能在nn+512個(gè)的范圍內(nèi)?；顒?dòng)VLAN即指交換機(jī)同時(shí)可以配置的基于tagVLAN的個(gè)數(shù)一般在256個(gè)以內(nèi);對(duì)于很多運(yùn)營(yíng)商都希望能實(shí)現(xiàn)端到端的安全辨識(shí)，希望每個(gè)用戶一個(gè)VLAN，而現(xiàn)在

4、的的問題是大多交換機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的VLAN資源僅4096個(gè),這就限制了寬帶接入網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)規(guī)模。比如，將來(lái)一個(gè)家庭用戶將涉及多種業(yè)務(wù)的接入，除了普通寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，還有語(yǔ)音業(yè)務(wù)如VoIP、視頻業(yè)務(wù)如IPTV等。那么在運(yùn)營(yíng)中就需要通過(guò)VLAN來(lái)區(qū)分不同的業(yè)務(wù)，一個(gè)用戶就會(huì)占用多個(gè)VLAN此時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)的VLAN資源可服務(wù)的用戶數(shù)將小于4096個(gè)，很可能一兩棟樓的用戶就將VLANID的資源用盡了，不利于部署全網(wǎng)的vlan。如果匯聚層交換機(jī)通過(guò)對(duì)Q-in-Q技術(shù)的支持，既可有效擴(kuò)展城域網(wǎng)中VLAN的數(shù)量，使VLAN數(shù)量可以達(dá)到4096*4096個(gè)，可在整個(gè)小區(qū)的網(wǎng)內(nèi)規(guī)劃VLANID,給管理帶來(lái)了很大的方便。比如，

5、可以分配給每個(gè)用戶一個(gè)外層VLANID號(hào)，如果通過(guò)內(nèi)層的VLANID號(hào)區(qū)分不同業(yè)務(wù)類型，這樣只用查看ID號(hào)就可以得知業(yè)務(wù)類型了。Q-in-Q工作原理就是：數(shù)據(jù)在私網(wǎng)中傳輸時(shí)帶一個(gè)私網(wǎng)的tag，定義為CVLANTag，數(shù)據(jù)進(jìn)入到服務(wù)商的骨干網(wǎng)后，在打上一層公網(wǎng)的VLANtag，定義為PVLANTag。到目的私網(wǎng)后再把PVLANTag剝除，為用戶提供了一種較為簡(jiǎn)單的二層VPN隧道。P-VLANTag標(biāo)簽是嵌在以太網(wǎng)源MAC地址和目的MAC地址之后。也包含一個(gè)12位的P-VLANID，可支持4096個(gè)VLANP-VLANCoS域包含3位，支持8個(gè)級(jí)別的優(yōu)先級(jí)。在基于Q-in-Q網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)營(yíng)商為每個(gè)V

6、LAN分配一個(gè)P-VLANID，然后把用戶的C-VLANID實(shí)例映射到這些P-VLANID上。因此，用戶的CVLANID就被保護(hù)起來(lái)。比如，假定一個(gè)用戶希望使用C-VLANID4，50和6的數(shù)據(jù)需要穿過(guò)公網(wǎng)到達(dá)另一物理位置的用戶網(wǎng)絡(luò)。公網(wǎng)承載這個(gè)穿透服務(wù)，并分配了P-VLANID78來(lái)聚集這些C-VLANIDs。即把用戶的C-VLANID4,50和6映射到P-VLANID78,這樣數(shù)據(jù)在公網(wǎng)中傳輸時(shí)，P-VLANID是透明的，而C-VLANID則被隱藏了起來(lái)。而且用戶能夠根據(jù)業(yè)務(wù)的要求自由地分配自己網(wǎng)絡(luò)中的C-VLAN數(shù)目和設(shè)置這些C-VLANCoS域的優(yōu)先級(jí)；NETGEARGSM7300/F

7、SM7系00U三層交換機(jī)在v7.1版本固件上,均以支持Q-in-Q功能,命令配置菜單(DoubleVLAN):Dvlan-tunelQ-in-Q技術(shù)的歷史介紹：IEEE802.1Q分組標(biāo)記是一種描述城域網(wǎng)中客戶流量的方法，IEEE802.1Q標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了：包括封裝內(nèi)容以及在以后的一些內(nèi)容；例如：生成樹的增強(qiáng)、GAR和802.1PQOS標(biāo)記等。802.1Q幀格式保留了原來(lái)的以太網(wǎng)的幀格式，在城域網(wǎng)中使用IEEE802.1Q的狀況下，因?yàn)榭蛻舳说木W(wǎng)絡(luò)可能會(huì)使IEEE802.1Q標(biāo)記來(lái)描述VLAN或用802.1P用戶優(yōu)先級(jí)來(lái)描述QOSIEEE802.1Q標(biāo)記的長(zhǎng)度是4個(gè)字節(jié)，對(duì)于包含單個(gè)IEEE802

8、.1Q標(biāo)記幀，它的最大尺寸是1522字節(jié)，所以城域網(wǎng)交換機(jī)必須支持小巨型幀。IEEE802.1Q的主要優(yōu)點(diǎn)在于低成本和點(diǎn)到多點(diǎn)的工作方式，缺點(diǎn)在于企業(yè)仍然共享相同的核心網(wǎng)絡(luò)。企業(yè)流量和網(wǎng)絡(luò)流量之間沒有實(shí)現(xiàn)真正的隔離。例如：某個(gè)企業(yè)的運(yùn)行可能會(huì)影響到其它企業(yè)。在802.1Q的優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)之上，城域以太網(wǎng)的第二種封裝選項(xiàng)是802.1Q隧道，通過(guò)對(duì)進(jìn)入的流量增加額外的標(biāo)識(shí)，Q-in-Q隧道能夠隔離企業(yè)的流量，進(jìn)而將每個(gè)企業(yè)的流量與服務(wù)商VLAN進(jìn)行隔離，在標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.1Q中，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間不能使用重疊的VLAN-ID。例如：圖1圖1企業(yè)A和企業(yè)B使用重疊的VLAN-ID,如果不能使用802.1Q

9、隧道，那么這種拓?fù)渚蜁?huì)發(fā)生沖突，然而在采用802.1Q隧道的情況之下VLAN-ID可以重疊,其原因在于服務(wù)商Q-in-Q封裝僅在城域網(wǎng)解決方案的局部產(chǎn)生作用。通過(guò)將每個(gè)站點(diǎn)的VLAN進(jìn)行隧道處理，使其位于服務(wù)商網(wǎng)絡(luò)中新的特定VLAN中，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的VLAN標(biāo)識(shí)就進(jìn)入透明狀態(tài)。例如：圖2圖2在這種解決方案中，Q-in-Q需要使用額外的802.1Q標(biāo)記，它可以通過(guò)城域網(wǎng)對(duì)企業(yè)A的流量和企業(yè)B的流量進(jìn)行隔離。當(dāng)幀從鏈路的一端到另一端的時(shí)候，交換機(jī)將在多個(gè)位子增加或解除802.1Q標(biāo)記。在幀進(jìn)入企業(yè)網(wǎng)絡(luò)之前，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的邊界路由器或交換機(jī)將增加802.1Q標(biāo)記來(lái)標(biāo)識(shí)客戶的VLAN服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)在入口處增加額外的802.1Q標(biāo)記來(lái)標(biāo)識(shí)服務(wù)提供商的VLAN從而提供Q-in-Q隧道。Q-in-Q交換機(jī)配置：在支持Q-in-Q隧道的網(wǎng)絡(luò)中，可以在接口配置模式下配置，使得此端口為隧道端口：Switch(config-if)#switchportmodedot1qtunnel當(dāng)隧道端口從802.1Q干道端口接收到已標(biāo)記的站點(diǎn)流量時(shí)，它不會(huì)從幀報(bào)頭中去除所接收到的802.1Q標(biāo)記，相反，隧道端口將保留802.1Q標(biāo)記的同時(shí)增加1個(gè)字節(jié)的ethertype字段和1個(gè)字節(jié)的長(zhǎng)度字段，并且還將把接收到的站點(diǎn)流量放入與隧道端口相應(yīng)的VLAN中。在出口的位置，隧道端口清除1個(gè)字節(jié)的ethertype字段和1