MPLS L3VPN典型组网结构

图8-22 MPLS L3VPN典型拓扑

• PE（Provider Edge）：服务提供商边缘设备，是服务提供商网络的边缘设备，与CE直接相连。PE从CE接收IP报文，并将报文封装成MPLS报文发送给P；或者从P设备接收MPLS报文，去除MPLS封装后发送给CE。
• P（Provider）：服务提供商网络中的骨干设备，不与CE直接相连。P设备进行MPLS转发。
• CE（Customer Edge）：用户网络边缘设备，进行IP转发。

场景一：PE公网出接口负载分担

图8-23 PE公网出接口路由负载分担

图8-24 PE公网出接口Trunk负载分担

图8-25 PE公网隧道负载分担

PE上进行路由负载分担时的算法依据的是CE侧入接口（上行）接收时的报文格式，华为NE40E采用IP二元组或IP五元组哈希，因此负载分担的均衡效果取决于私网IP地址和TCP/UDP源和目的端口号的多样性。

场景二：P节点负载分担

图8-26 P节点路由负载分担

图8-27 P节点Trunk负载分担

场景三：PE私网出口负载分担

图8-28 PE私网出口路由负载分担

图8-29 PE私网出口Trunk负载分担

PE私网出口负载分担时，如果不支持倒数第2跳弹出，同场景二；支持倒数第2跳弹出时，同场景一。

场景四：L2VPN接入L3VPN时，NPE的L3公网出口负载分担

图8-30 L2VPN接入L3VPN时，NPE的L3公网出口负载分担

L2VPN接入L3VPN场景中，NPE的L3公网出口转发时，已将MPLS和二层帧头剥离，其负载分担算法同场景一。

VPLS典型组网结构

图8-31 VPLS典型拓扑

• PE（Provider Edge）：服务提供商边缘设备，是服务提供商网络的边缘设备，与CE直接相连。PE从CE接收以太帧，并将以太帧添加MPLS报文发送给P；或者从P设备接收MPLS报文，去除MPLS封装后发送以太帧给CE。
• P（Provider）：服务提供商网络中的骨干设备，不与CE直接相连。P设备进行MPLS转发。
• CE（Customer Edge）：用户网络边缘设备，进行二层以太/VLAN转发。

场景一：PE公网出接口负载分担

图8-32 PE公网出接口路由负载分担

图8-33 PE公网出接口Trunk负载分担

图8-34 PE公网隧道负载分担

场景二：P节点负载分担

图8-35 P节点路由负载分担

图8-36 P节点Trunk负载分担

场景三：PE私网出口负载分担

VPLS场景中，PE私网出口，只有Trunk负载分担。PE私网出口进行桥接转发，不存在路由负载分担。

图8-37 PE私网出口Trunk负载分担

PE私网出口Trunk负载分担时：

• 如果上行是公网接口（MPLS->AC），有些单板支持IP五元组或IP二元组进行哈希，有些单板只支持使用源和目的MAC地址哈希。
• 如果上行是私网接口（AC->AC），其负载分担算法同场景一。

场景四：L2VPN接入L3VPN时，NPE的L2公网出口负载分担

图8-38 L2VPN接入L3VPN时，NPE的L2公网出口负载分担

L2VPN接入L3VPN场景中，NPE的L2公网出口负载分担算法同场景一。

VLL/PWE3典型组网结构

图8-39 VLL/PWE3典型拓扑

• PE（Provider Edge）：服务提供商边缘设备，是服务提供商网络的边缘设备，与CE直接相连。PE从CE接收以太帧，并将以太帧添加MPLS报文发送给P；或者从P设备接收MPLS报文，去除MPLS封装后发送以太帧给CE。
• P（Provider）：服务提供商网络中的骨干设备，不与CE直接相连。P设备进行MPLS转发。
• CE（Customer Edge）：用户网络边缘设备，进行VLAN或IP转发。

场景一：PE公网出接口负载分担

图8-40 PE公网出接口路由负载分担

图8-41 PE公网出接口Trunk负载分担

图8-42 PE公网隧道负载分担

PE上公网出接口进行路由负载分担时的算法依据的是AC接口接收的流量类型。

• 如果是IP报文，可以根据IP二元组或五元组哈希，其均衡效果取决于私网报文IP的多样性；
• 如果是以太非IP报文，一般采用源和目的MAC地址哈希，其均衡效果取决于私网报文MAC地址的多样性。
• 如果是非以太报文，大部分单板采用VC标签哈希。

场景二：P节点负载分担

图8-43 P节点路由负载分担

图8-44 P节点Trunk负载分担

场景三：PE私网出口

图8-45 PE私网出口负载分担

因VLL/PWE3为点到点的虚链路，PE私网出口只有Trunk负载分担。

• 如果上行是私网接口（AC->AC），其负载分担算法同场景一。
• 如果上行是公网接口（MPLS->AC），有的单板支持按IP五元组或IP二元组进行哈希，有的单板则是按VC标签哈希，部分单板不支持哈希。

场景四：L2VPN接入L3VPN时，NPE的L2公网出口负载分担

图8-46 L2VPN接入L3VPN时，NPE的L2公网出口负载分担

L2VPN接入L3VPN场景中，NPE的L2公网出口转发时，已将MPLS剥离，其负载分担算法同场景一。

关于L2TP隧道

L2TP隧道利用公共网络（如ISDN和PSTN）的拨号功能及接入网来实现虚拟专用网，为企业、小型ISP、移动办公人员提供接入服务。

在L2TP隧道中有三种典型节点，如图8-47：

• LAC（L2TP Access Concentrator）：是有PPP端系统和L2TP处理能力的设备，一般是本地ISP的接入设备，通过PSTN/ISDN网络为用户提供接入服务。LAC在LNS和用户之间传递数据：把从用户机收到的数据进行L2TP封装并送往LNS；将从LNS收到的数据进行解封装并送往用户机。

• LNS（L2TP Network Server）：是接受PPP会话的一端，通过LNS验证，用户就可以登录到私网上，访问私网资源。同时，LNS作为L2TP隧道的另一侧端点，是LAC的对端设备，是通过LAC进行隧道传输的PPP会话的逻辑终止端点。LNS通常是企业网关设备，或者IP公共网络的PE。
• 中间节点：在LAC和LNS之间的中间网络里的传输节点。中间网络可以是多种类型的网络，例如IP网络，或MPLS网络。

图8-47 L2TP典型组网

L2TP两种流量模型

L2TP流量有2种：

• 控制消息：用于隧道和会话连接的建立、维护和拆除，以及传输控制。控制消息的格式如图8-48。

  图8-48 L2TP控制消息格式
  

  如果L2TP隧道的中间节点采用逐包负载分担，有可能会导致控制消息乱序，从而导致L2TP隧道建立失败。

• 数据消息：用于封装PPP帧并在隧道上传输。采用不可靠传输，即，不重传丢失的数据报文。数据消息的格式如图8-49。

  图8-49 L2TP数据消息格式
  

L2TP流量的哈希效果分析

使用L2TP传输时，数据流在LAC上被封装了新的IP头。新IP头的源IP地址是本端LAC的L2TP隧道地址，而目的IP地址是远端LNS的L2TP隧道地址，即，新IP头的源IP地址和目的IP地址是唯一的。因此，在L2TP隧道上传输的数据报文都是属于一个流，中间节点的负载分担的均衡效果取决于其承载的L2TP隧道的个数。从概率上而言，个数越多，负载分担的均衡效果越好。

组播Trunk负载分担

组播对于TRUNK成员口而言，只支持逐流负载分担。哈希因子为三元组<组播源IP地址、组播组地址、VPN实例>。

组播路由负载分担

• 基于组播组

  组播路由器根据组播组G进行哈希运算，为每个组播组G从多条等价路由中选取一条合适的路由，作为该组播组G的转发路由。结果：不同转发路径上的流量属于不同的组播组集合，如图8-55。

  该策略适用于一源多组的场景。

  图8-55 基于组播组的负载分担
  

• 基于组播源

  组播路由器根据组播源S进行哈希运算，为每个组播源S从多条等价路由中选取一条合适的路由，作为该组播源S的转发路由。结果：不同转发路径上的流量属于不同的组播源集合，如图8-56。

  该策略适用于一组多源的场景。

  图8-56 基于组播源的负载分担
  

• 基于组播源组

  组播路由器根据组播组G、组播源S进行哈希运算，为每个(S,G)从多条等价路由中选取一条合适的路由，作为该(S,G)的转发路由。结果：不同转发路径上的流量属于不同的(S,G)集合，如图8-57。

  该策略适用于多个源和多个组的场景。

  图8-57 基于组播源组的负载分担
  

• 稳定优先（stable-preferred）

  稳定优先策略同均衡优先策略类似，也是根据网络实际情况进行负载分担算法，将(*,G)和(S,G)表项平均分布在各自的等价路由上，从而实现负载均衡。采用稳定优先策略时，如果等价路由删除时，路由器会对负载自动进行均衡调整；但删除组播路由表项、接口的组播负载分担权值变化时，路由器不主动对负载进行均衡调整。

  该策略适用于组播业务稳定的场景。