基本原理

PWE3的基本架构

PWE3以LDP为信令协议，通过隧道（如MPLS LSP隧道、MPLS TE隧道或者GRE隧道）承载CE（Customer Edge）端的各种二层业务（如各种二层数据报文），透明传递CE端的二层数据。如图5-2所示，PWE3网络的基本传输构件包括：

• 接入链路AC（Attachment Circuit）

• 虚链路PW（Pseudo wire）

• 转发器（Forwarder）

• 隧道（Tunnels）

• PW信令协议（PW Signal）

图5-2  PWE3的基本构架

以CE1到CE3的VPN1报文流向为例，说明基本数据流走向：

• CE1上送二层报文，通过AC接入PE1。

• PE1收到报文后，选定转发报文的PW。

• PE1再根据PW的转发表项生成两层MPLS标签（私网标签用于标识PW，公网标签用于穿越隧道到达PE2）。

• 二层报文经公网隧道到达PE2，系统弹出私网标签（缺省情况下，公网标签在P设备上经倒数第二跳弹出）。

• 由PE2的转发器选定转发报文的AC，将该二层报文转发给CE3。

PWE3的分类

PWE3技术建立的PW，有如下两种分类方法：

• 从实现方案角度，可划分为：静态PW和动态PW。

  Martini方式的VLL使用LDP信令协议建立动态PW。在此基础上，PWE3还支持不使用信令协议进行参数协商，而是通过手工指定PW信息建立起来的静态PW。

• 从组网类型角度，可划分为：单跳PW和多跳PW。

  • 单跳PW：指PW两端的PE之间只有一段PW，不需要PW Label层面的标签交换。如图5-3中的PW1。

  • 多跳PW：指PW两端的PE之间存在多跳PW。多跳中的PE和单跳中的PE转发机制相同，只是多跳转发时需要在SPE（Switching PE）上做PW Label层面的标签交换。如图5-3中的PW2。

    当两台PE之间不能建立信令连接或者不能建立直连隧道时，就需要配置多跳PW。PWE3支持多跳PW，使得组网方式更加灵活。

    以上两种划分方式互不影响，比如PWE3支持混合多跳PW，即一段是静态PW，一段是动态PW。

    图5-3  单跳和多跳PW组网图示例
    

动态PW的建立、维护和拆除

动态PW采用LDP信令，通过扩展标准LDP的TLV来携带VC信息。建立PW时PE与PE之间需要建立LDP会话，PW的标签分配顺序采用下游自主分发DU（Downstream Unsolicited）模式，标签保留模式采用自由模式（liberal label retention）。

如果PE之间有P设备，则建立PE与PE之间的远端LDP会话。如果PE与PE直连，采用普通的LDP会话。

当PW两端的PE设备上完成了PWE3的配置，并且PE1与PE2间的LDP会话建立后，PE1和PE2之间的动态PW开始建立，如图5-4所示。

1. PE1发送Request请求和Mapping报文（携带本端的私网标签以及相关的属性）到PE2。

2. PE2接收到来自PE1的Request消息后，触发PE2发送Mapping报文给PE1。

3. PE2收到Mapping消息后检查本地是否也配置了同样的PW。如果本地配置的PW参数，如VC ID、VC Type、MTU、是否使能控制字等协商结果均一致，那么PE2将本端PW置为Up状态。

4. PE1收到来自PE2的Mapping消息，同样检查本地配置的PW参数，如果协商一致，PE1会将本端PW置为Up状态。此时PE1和PE2的动态PW建立完成。

5. PW建立以后，PE1和PE2通过Notification消息来通报彼此的状态。

图5-4  PWE3单跳信令建立和维护的过程

当PW的AC端口Down或者Tunnel Down的时候，Martini和PWE3的处理有所不同：

• Martini协议的处理是发送Withdraw报文，拆除PW连接，这样等AC变为Up或者Tunnel变为Up的时候，需要重新进行一轮协商过程，以便建立连接。
• PWE3增加了Notification信令，协议的处理是发送Notification报文给对端，通知对端当前处于不能转发数据的状态，但PW连接本身并不拆除，等AC变为Up或者Tunnel变为Up的时候再用Notification报文知会对端可以转发数据。

只有当PW的配置被删除或者信令协议中断（如公网Down掉、PW隧道Down掉等）时，两端PE才拆除PW。这样的好处是在网络不稳定时，Notification报文可以避免由于链路震荡导致PW的反复建立和删除。

图5-5  PWE3单跳信令拆除的过程

如图5-5所示为PW拆除过程:

1. PE1上PW的配置被删除后，PE1删除本地VC标签，并发送Withdraw和Release消息给PE2。

   Withdraw消息用于通知对端撤销标签，Release消息是对Withdraw的回应报文，通知发送Withdraw消息的对端设备撤销标签。为了更快的删除PW，PE1采用Withdraw和Release消息连续发送的方式。

2. PE2收到PE1的Withdraw与Release消息后，删除远端VC标签，并发送Release消息给PE1。
3. PE1收到PE2的Release消息后，PE1与PE2完成对PW的删除。

如图5-6所示，多跳PW与单跳PW相比，两个PE之间多了一个或者多个SPE。PE1与PE2分别与SPE建立连接，SPE将两段PW连接在一起。

在连接建立的信令协商过程中，UPE1发给SPE的Mapping报文中携带的参数，SPE会将其转发给UPE2；同样UPE2的参数也通过Mapping报文带给SPE后，由SPE转发给UPE1，两端的参数协商一致后，PW状态即为Up。Release、Withdraw和Notification报文同Mapping报文一样也是逐段传递。

图5-6  PWE3多跳信令交互过程