VLL的分类

概述

电路交叉连接CCC（Circuit Cross Connect），是通过手工配置来实现VLL的一种方式。

CCC方式VLL因为不进行信令协商，不需要交互控制报文，因此消耗资源比较少，易于配置。适用于小型、拓扑简单的MPLS网络。

拓扑结构

CCC的连接方式可以分为本地连接和远程连接两种方式。CCC方式的两种拓扑结构如图4-3所示。

图4-3  CCC连接方式

本地连接：VPN2的Site1和Site2通过CCC本地连接进行互连，它们接入的PE3相当于一个二层交换机，CE之间不需要LSP隧道。

远程连接：VPN1的Site1和Site2通过CCC远程连接进行互连。Site1与Site2间需要两条静态LSP，一条从PE1到PE2，表示从Site1到Site2的LSP，另一条从PE2到PE1，表示从Site2到Site1的LSP。两条橙色虚线组成一条双向的PW，即CCC远程连接，为客户提供类似传统二层VPN的二层连接。

CCC远程连接方式是一种静态配置VC连接的方式，将VC一端收到的二层协议报文映射到一个静态的LSP隧道上去，这样二层报文在途经的每一跳设备就根据该静态LSP进行MPLS转发，最后将报文转发到VC的另一端。与其它方式的VLL不同，CCC方式VLL采用一层标签传送数据，这一层标签在每个LSR上进行标签交换。因此CCC对LSP的使用是独占性的，而且在两个方向都需要配置静态的LSP。CCC的LSP只用于传递这个CCC连接的数据，不能用于其他MPLS L2VPN连接，也不能用于BGP/MPLS IP VPN或承载普通的IP报文。

概述

Martini方式VLL使用LDP作为传递VC信息的信令，此种方式遵循RFC，对标准的LDP进行了扩展，增加了FEC类型（VC FEC）用于VC标签的交换。PE为CE之间的每条连接分配一个VC标签，二层VPN信息将携带着VC标签，通过LDP建立的公网LSP，转发到对端的PE。由于用不同的VC标签来区分不同的VLL连接，这样实际上在公网的LSP上建立了一条VC LSP，使得公网的LSP可以被多条VC LSP共用，只有PE设备需要保存VC Label和LSP的映射等少量信息。P设备不包含任何二层VPN信息，所以扩展性较好，解决了CCC方式VLL公网隧道不能被共用的问题。

Martini方式中，用VC Type和VC ID来唯一识别一个VC。

• VC Type：表明VC的封装类型，例如VLAN或Ethernet。

• VC ID：标识VC。相同VC Type的所有VC，其VC ID必须在整个PE唯一。

拓扑结构

Martini方式的VLL只支持远程连接，而不支持本地连接。Martini方式支持的拓扑结构如图4-4所示。

图4-4  Martini支持的拓扑结构

实现过程

Martini方式VLL的实现过程包括VLL的建立和VLL的报文转发两个部分。VLL的建立关键部分是PW的建立，PW建立好后即可进行报文的转发。

1. PW的建立和拆除
2. 报文的转发

Martini方式使用扩展的LDP信令交互VC信息，VC信息的交互信令中介绍了该信令的详细信息。

PW的建立和拆除

• PW的建立

  建立PW时的标签分配顺序采用下游自主方式，标签保持方式采用自由标签保持方式。标签分配方式及标签保持方式的详细介绍请参见《S12700 V200R010C00 配置指南-MPLS》 MPLS LDP配置 中的“LDP LSP的建立”。

  图4-5  利用LDP信令协议建立PW的过程
  

  PE间LDP会话建立后，PW建立过程如图4-5所示:

  1. PE1发送Request报文到PE2，同时采用DU方式主动向PE2发送标签映射消息（Label Mapping Message），该消息中包含VC标签，VC Type，VC ID，接口的参数等VC信息。

  2. PE2收到Request报文后，发送Mapping报文给PE1。PE2收到Mapping消息后，比对本地VC信息，若VC信息一致，则说明PE1和PE2在同一个VLL内。此时PE2将接受标签映射消息，单向VC1建立成功，同时PE2也知道了到对端PE1需要打的内层VC标签。

  3. PE1收到PE2的标签映射消息后作同样的检查和处理，最终也成功建立VC2。此时，两条反向的VC，也就是PW建立成功了。

• PW的拆除

  图4-6  利用LDP信令协议拆除PW的过程
  

  当检测到AC、Tunnel变为Down或者VC被删除时，将删除PW。PW拆除过程如图4-6所示:

  1. 如果检测到AC、Tunnel变为Down或者VC被删除，则PE1将发送Withdraw消息（用于通知对端撤销标签）给PE2。为了更快的删除PW，PE1采用Withdraw和Release消息（对Withdraw的回应报文，通知发送Withdraw消息的设备本端已撤销标签）连续发送的方式。

  2. PE2收到PE1发送来的Withdraw与Release消息后，根据PE1的Withdraw消息撤销VC1的标签，拆除VC1。拆除VC1后向PE1发送Release消息，通知PE1撤销VC2的标签。

  3. PE1收到PE2的Release消息后，撤销VC2的标签，拆除VC2。PE1与PE2完成对PW的删除。

报文的转发

经过VC信息的交互，PW成功建立后，VLL就建立起来了。下面讲述Martini方式VLL报文的转发过程（图中VPN1和VPN2为两个VLL网络）。

图4-7  Martini的报文交互过程

如图4-7所示，Martini的报文交互过程分为从Site1到Site2和从Site2到Site1。

• 从Site1到Site2

  VPN1的Site1中发送到PE1的VLAN10的报文，在到达PE1后，PE1先打上VC标签3000，然后再打上LSP1的出标签1000，即进入LSP1隧道（橙色虚线）；对于VPN2的Site1发送到PE1的VLAN100报文，PE1在其上打上VC标签4000，然后再打上LSP1的出标签1000，同样进入LSP1隧道（橙色虚线）。

  这些报文在到达PE2后，PE2去掉LSP1的入标签1002，根据内层VC标签3000，选择到VPN1的Site2的出接口；根据VC标签4000，选择到VPN2的Site2的出接口。因为VC Label（3000、4000）是PE2在建立各自VC时，通过LDP信令传给PE1的。

• 从Site2到Site1

  VPN1的Site2中发送到PE2的VLAN10的报文，在到达PE2后，PE2先打上VC标签3500，然后再打上LSP2的出标签2000，即进入LSP2隧道（蓝色虚线）；对于VPN2的Site2发送到PE2的VLAN100的报文，PE2在其上打上VC标签4500，然后再打上LSP2的出标签2000，同样进入LSP2隧道（蓝虚线）。

  这些报文在到达PE1后，PE1去掉LSP2的入标签2002，根据内层VC标签3500，选择到VPN1的Site1的出接口；根据VC标签4500，选择到VPN2的Site1的出接口。因为VC Label（3500、4500）是PE1在建立各自VC时，通过LDP信令传给PE2的。

从上面的交互过程中可以看到，在Martini方式下，外层标签用于将各个VC的数据在ISP网络中进行传递，外层的LSP隧道是被共享的，通过内层的VC标签可以对数据进行区分。

部署Martini方式需要ISP网络能够自动建立LSP隧道，所以需要ISP网络支持MPLS转发及MPLS LDP。

VC信息的交互信令

在Martini方式VLL的PW建立过程中，标签映射消息通过增加128类型的VC FEC对标准LDP进行扩展，来携带VC的信息。

图4-8是一个标签映射消息的结构。可以看到，标签映射消息中包含有VC FEC。

图4-8  LDP的标签映射消息

VC FEC描述了内层VC Label以及接口参数等信息。

概述

在Martini中用LDP进行VC标签的交互，如果不使用LDP，而是在PE上直接手工指定内层标签，这就是静态虚拟电路SVC（Static Virtual Circuit）模式，可以认为SVC是Martini的简化。

SVC方式VLL的VC标签是静态配置的，不需要VC标签映射，所以不需要LDP信令传输VC label。

拓扑结构

SVC的外层公网隧道标签建立的方法与Martini相同。内层标签在配置VC的时候进行手工指定，PE之间不需要信令来传递标签信息。SVC不支持本地连接，其网络拓扑模型和报文交互过程与Martini完全相同。

图4-9  SVC的报文交互过程

如图4-9所示，VPN1为SVC方式VLL。在PE1上指定报文发送的标签值为4000，报文接收的标签值为3500。在PE2上指定报文发送的标签值为3500，报文接收的标签值为4000。当VPN1中Site1要发送报文到Site2时，PE1为报文打上内层标签为4000，PE2接收到这个内层标签为4000的报文后，根据其配置，找到接收标签为4000对应的AC，直接发送到对应CE。

概述

Kompella方式VLL是使用BGP作为信令协议在PE间传递二层信息和VC标签的一种MPLS L2VPN技术。

Kompella方式VLL与BGP/MPLS IP VPN类似，也使用VPN-Target来进行VPN信息的收发控制，给组网带来了很大的灵活性。在内层标签的分配上，Kompella方式与Martini方式完全不同。Kompella采取标签块的方式，事先为每个CE分配一个标签块，这个标签块的大小决定了这个CE可以与其它CE建立多少个连接。这样做的好处是允许为VPN分配一些额外的标签，留待以后扩容使用。PE根据这些标签块进行计算，得到的实际的内层标签，用于报文的传输。要建立两个CE之间的连接时，需要在PE上设置本地CE和远程CE的CE ID。

假设一个企业的VPN包括10个CE，考虑到企业扩展业务，将来可能会有20个CE。这时，可以把每个CE的CE range设置为20，预先为未来的10个CE分配标签。以后VPN添加CE节点时，只需要在与新CE直接相连的PE修改配置，其他PE不需要进行任何修改。

拓扑结构

Kompella方式的VLL既支持远程连接，也支持本地连接。Kompella方式支持的拓扑结构如图4-10所示。

图4-10  Kompella方式支持的拓扑模型

对于图4-10中，VPN1的Site1和Site2，通过Kompella远程连接（蓝色虚线）互连。VPN2的Site1和Site2，通过Kompella本地连接（黑色虚线）互连。

由于BGP协议具有节点的自动发现能力，Kompella方式对各种复杂的拓扑支持能力更好。

实现过程

PW的建立过程中，涉及到VC标签的计算，内容较为复杂。

Kompella方式使用扩展的MP-BGP信令交互VC信息，VC信息的交互信令中介绍了该信令的详细信息。

PW的建立和拆除

Kompella方式的报文交互过程与Martini方式的报文交互过程类似，都使用标准的两层标签。Martini方式的内层标签是采用扩展的LDP作为信令进行交互，而Kompella方式的内层标签则是采用MP-BGP作为信令进行交互，两者VC表项的形式略有不同。

MP-BGP信令中，MP-REACH和MP-UNREACH属性传递VLL的标签信息，接口参数信息在扩展团体属性中传递，VPN成员关系靠RD(Route Distinguish)和VPN-Target来确定，RD和VPN-Target都在扩展团体属性中传递。

报文的转发

Kompella方式VLL报文的传输过程与Martini方式VLL类似，详细内容请参见“Martini方式VLL”中报文的转发。

VC标签的计算

Kompella的VC标签的计算部分相对复杂，本节将介绍Kompella方式下标签的计算方法。

Kompella方式的内层标签则是采用MP-BGP作为信令进行交互，BGP交互的内容是标签块，也就是Label Block。标签块是一个连续的标签范围。

为了清楚的描述标签块，需要定义几个值：

• 标签块的起始标签LB（Label Base）

• 块的大小LR（Label Range）

• 偏移量LO（Label-block Offset）

图4-13  Kompella方式VC标签块的计算

多个标签之间的关系通过偏移量LO（Label-block Offset）来定义。LO标志本CE标签块前面所有本标签块大小的总数。如图4-13，第一个标签块为CE1的标签块Block1，LR为3，LO为0；第二个标签块为CE2的标签块Block1，LR为3，由于它前面没有CE2的其他标签块，所以它的LO为0；第三个标签块也是CE1的标签块，由于前面已经有一个CE1的标签块Block1了（大小为3），所以它的LO就是3。LO会在VC标签计算被使用。现在每一个标签块都可以用三个参数来描述，那就是LB/LR/LO。这样这个标签块就被清楚的定义了。

当PE上增加一个CE的相关配置时，需要指定标签块的大小LR，LB是PE自动分配的。这个标签块作为一个NLRI（Network Layer Reachable Information）条目通过BGP传递到其它PE。当该CE的配置被删除或者PE与该CE的连接失效，这个标签块也会被删除，BGP同样会做撤销通告。

假设在开始部署Kompella方式的VPN时，CE1需要与远端其它CE建立两条VC，那么这时定义标签块的大小不能小于2。为了今后扩容的考虑，也可以定义Rang=10。

无论Rang为多大，随着网络的扩容VC数量的增加，总会出现标签不够用的时候。这时候我们就需要重新定义Rang的大小，给一个更大的标签空间。但问题出现了，前面已经介绍了标签块的数据是通过BGP的NLRI来传递的，并且这个标签块已经被用于计算VC标签和实际数据的转发。为了不破坏原有的VC连接，采用一个办法，就是给这个CE分配一个新的标签块，并且作为一条新的NLRI通过BGP通告。也就是说一个CE的标签空间可能是由许多个标签块组成的，这种机制解决了网络扩展的需求。

CE ID是在同一个VPN内唯一标识CE的参数。在同一个VPN内CE ID必须是互不相同的，CE ID会在每一个NLRI中携带，这样就可以将不同的标签块与它对应的CE关联起来。

CE ID的另一个作用是用于VC标签的计算，所以CE ID不能随便选择。简单的判断方法是本端CE配置的Range值为x，要与对端CE（CE ID为y）连接，那么必须满足条件x > y。否则就需要增加x的大小。

对于存在多块标签的情况下，配置的Range值为多块标签的总和。

图4-14  标签块的计算

内容	定义	内容	定义
PE-A为CE-m分配的Label Block	Lm	PE-B为CE-n分配的Label Block	Ln
Lm的Block Offset	LOm	Ln的Block Offset	LOn
Lm的Label-Base	LBm	Ln的Label-Base	LBn
Lm的Label-Range	LRm	Ln的Label-Range	LRn

VC标签的计算过程如图4-14所示。

假设PE-A、PE-B为同属于同一个VPN-x的CE-m和CE-n建立一条VC（m为CE-m的CE ID，n为CE-n的CE ID）。

PE-A收到远端PE-B发过来一个标签块LBn/LRn/LOn。

1. 检查从PE-B收到CE-n的封装类型是否与CE-m的相同。如果封装类型不一致，则停止处理。

2. 检查CE ID，是否m=n，如果是m与n的值相同，则报错，然后停止处理。

3. 如果CE-m有多个标签块，本地为对端分配的标签一定在本地标签中间中，即LBm <= X < LBm + LRm 检查这些标签块是否有满足LOm <= n < LOm + LRm。如果任何一个都不满足，则报错，然后停止处理。

4. 检查和CE-n相关的所有的标签块是否有满足LOn <= m < LOn + LRn，如果任何一个都不满足，则报错，然后停止处理。

5. 检查PE-A和PE-B之间的外层通道是否正常建立。如果没有正常建立，就停止处理，这里假设为LSP隧道，标签为Z。

6. PE-A为CE-n分配内层标签为（LBn + m - LOn），即VC的出标签；PE-A为CE-m分配内层标签为（LBm + n - LOm），即VC的入标签。

7. PE-B到PE-A的外层隧道的标签为Z。

8. 内外层标签都已经计算出来并且VC处于UP状态后，就可以继续进行二层报文的传输。

VC信息的交互信令

为了交互VC信息，Kompella对MP-BGP的NLRI部分做了扩展。用于携带L2VPN的信息。与L3VPN类似，Kompella方式的L2VPN也使用了Route-Distinguisher和VPN-Target的信息。需要重点说明的是VPWS技术毕竟是点到点的VC，如果一个CE需要与多个CE建立VC，那么就需要有多个接口或者子接口。即使在同一个VPN内，两个CE之间必须有VC连接才能够直接通讯。

图4-15是NLRI中描述标签块的信息，在可变长的TLV部分有一个CSV（Circuit Status Vector）部分用于描述标签块的LR、Tunnel Status等。

图4-15  MP-BGP的扩展信息

为了携带更多的L2VPN信息，定义了一个新的二层信息扩展团体属性，如图4-16所示。

图4-16  二层信息扩展团体属性

图4-16中各个字段的说明请参见表4-5中的描述。

上面介绍了VLL的四种方式，四种方式的比较如表4-6所示。