QinQ實(shí)驗(yàn)文檔

實(shí)驗(yàn)拓?fù)洌?/strong>

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實(shí)驗(yàn)背景：

隨著以太網(wǎng)的發(fā)展以及精細(xì)化運(yùn)作的要求，QinQ的雙層標(biāo)簽又有了進(jìn)一步的使用場(chǎng)景。它的內(nèi)外層標(biāo)簽可以代表不同的信息，如內(nèi)層標(biāo)簽代表用戶，外層標(biāo)簽代表業(yè)務(wù)。另外，QinQ報(bào)文帶著兩層Tag穿越公網(wǎng)時(shí)，內(nèi)層Tag透明傳送，也是一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的VPN技術(shù)。因此它又可以作為核心MPLS VPN在以太網(wǎng)VPN的延伸，最終形成端到端的VPN技術(shù)。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.配置4臺(tái)PC的IP地址，子網(wǎng)掩碼。

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2.在交換機(jī)sw1上創(chuàng)建VLAN 10和VLAN 20分別加入到GE0/0/1和GE0/0/2中，GE0/0/3配置為Trunk端口。

system-view[Huawei]sysname sw1[sw1]vlan batch 10 20[sw1]interface GigabitEthernet 0/0/1[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access[sw1-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10[sw1-GigabitEthernet0/0/1]quit[sw1]interface GigabitEthernet 0/0/2[sw1-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access[sw1-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20[sw1-GigabitEthernet0/0/2]quit[sw1]interface GigabitEthernet 0/0/3[sw1-GigabitEthernet0/0/3]port link-type trunk[sw1-GigabitEthernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan all[sw1-GigabitEthernet0/0/3]quit

3.在交換機(jī)sw4上創(chuàng)建VLAN 10和VLAN 20分別加入到GE0/0/1和GE0/0/2中，GE0/0/3配置為Trunk端口。

system-view[Huawei]sysname sw4[sw4]vlan batch 10 20[sw4]interface GigabitEthernet 0/0/1[sw4-GigabitEthernet0/0/1]port link-type access[sw4-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 10[sw4-GigabitEthernet0/0/1]quit[sw4]interface GigabitEthernet 0/0/2[sw4-GigabitEthernet0/0/2]port link-type access[sw4-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 20[sw4-GigabitEthernet0/0/2]quit[sw4]interface GigabitEthernet 0/0/3[sw4-GigabitEthernet0/0/3]port link-type trunk[sw4-GigabitEthernet0/0/3]port trunk allow-pass vlan al?[sw4-GigabitEthernet0/0/3]quit

4.在交換機(jī)sw2上，創(chuàng)建VLAN 100，將GE0/0/1配置為Trunk端口并允許VLAN 100的流量通過(guò)，將G0/0/2設(shè)置為QinQ，最外層達(dá)標(biāo)Vlan 100。

system-view[Huawei]sysname sw2[sw2]vlan 100[sw2-vlan100]quit[sw2]interface GigabitEthernet 0/0/1[sw2-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk[sw2-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan 100[sw2-GigabitEthernet0/0/1]quit[sw2]interface GigabitEthernet 0/0/2[sw2-GigabitEthernet0/0/2]port link-type dot1q-tunnel[sw2-GigabitEthernet0/0/2]port default vlan 100[sw2-GigabitEthernet0/0/2]quit

5.在交換機(jī)sw3上，創(chuàng)建VLAN 100，將GE0/0/2配置為Trunk端口并允許VLAN 100的流量通過(guò)，將G0/0/1設(shè)置為QinQ，最外層達(dá)標(biāo)Vlan 100。

system-view[Huawei]sysname sw3[sw3]vlan 100[sw3-vlan100]quit[sw3]interface GigabitEthernet 0/0/1[sw3-GigabitEthernet0/0/1]port link-type dot1q-tunnel[sw3-GigabitEthernet0/0/1]port default vlan 100[sw3-GigabitEthernet0/0/1]quit[sw3]interface GigabitEthernet 0/0/2[sw3-GigabitEthernet0/0/2]port link-type trunk[sw3-GigabitEthernet0/0/2]port trunk allow-pass vlan 100[sw3-GigabitEthernet0/0/2]quit

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

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實(shí)驗(yàn)總結(jié)：

QinQ（802.1Q-in-802.1Q）技術(shù)是一項(xiàng)擴(kuò)展VLAN空間的技術(shù)，通過(guò)在802.1Q標(biāo)簽報(bào)文的基礎(chǔ)上再增加一層802.1Q的Tag來(lái)達(dá)到擴(kuò)展VLAN空間的功能，可以使私網(wǎng)VLAN透?jìng)鞴W(wǎng)。由于在骨干網(wǎng)中傳遞的報(bào)文有兩層802.1Q Tag（一層公網(wǎng)Tag，一層私網(wǎng)Tag），即802.1Q-in-802.1Q，所以稱之為QinQ協(xié)議。

隨著以太網(wǎng)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)中的大量部署，利用802.1Q VLAN對(duì)用戶進(jìn)行隔離和標(biāo)識(shí)受到很大限制。因?yàn)镮EEE802.1Q中定義的VLAN Tag域只有12個(gè)比特，僅能表示4096個(gè)VLAN，無(wú)法滿足以太網(wǎng)中標(biāo)識(shí)大量用戶的需求，于是QinQ技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

QinQ是通過(guò)在原有的802.1Q報(bào)文的基礎(chǔ)上增加一層802.1Q標(biāo)簽來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使得VLAN數(shù)量增加到4094×4094，擴(kuò)展了VLAN空間。

優(yōu)點(diǎn)：

擴(kuò)展VLAN，對(duì)用戶進(jìn)行隔離和標(biāo)識(shí)不再受到限制。

QinQ內(nèi)外層標(biāo)簽可以代表不同的信息，如內(nèi)層標(biāo)簽代表用戶，外層標(biāo)簽代表業(yè)務(wù)，更利于業(yè)務(wù)的部署。

QinQ封裝、終結(jié)的方式很豐富，幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)。

解決日益緊缺的公網(wǎng)VLAN ID 資源問(wèn)題

用戶可以規(guī)劃自己的私網(wǎng)VLNA ID

提供一種較為簡(jiǎn)單的二層VPN解決方案

使用戶網(wǎng)絡(luò)具有較高的獨(dú)立性

基本原理：

QinQ是指在802.1Q VLAN的基礎(chǔ)上增加一層802.1Q VLAN標(biāo)簽，從而拓展VLAN的使用空間。在公網(wǎng)的傳輸過(guò)程中，設(shè)備只根據(jù)外層VLAN Tag轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，并根據(jù)報(bào)文的外層VLAN Tag進(jìn)行MAC地址學(xué)習(xí)，而用戶的私網(wǎng)VLAN Tag將被當(dāng)作報(bào)文的數(shù)據(jù)部分進(jìn)行傳輸。

QinQ封裝：

QinQ封裝是指如何把單層Q報(bào)文轉(zhuǎn)換成雙層Q報(bào)文。

根據(jù)不同的封裝數(shù)據(jù)，QinQ可以分為幾種不同類型，包括基本QinQ和靈活QinQ兩大類。其中基本QinQ是指基于接口的QinQ，靈活QinQ包括基于VLAN ID的QinQ和基于802.1p優(yōu)先級(jí)的QinQ，具體如下：

基于接口的QinQ封裝

基于接口的封裝是指進(jìn)入一個(gè)接口的所有流量全部封裝一個(gè)相同的外層VLAN Tag，封裝方式不夠靈活，用戶業(yè)務(wù)區(qū)分不夠細(xì)致，這種封裝方式也稱作基本QinQ。

基于VLAN ID的QinQ封裝（靈活QinQ）

基于VLAN ID的QinQ封裝可以對(duì)不同的數(shù)據(jù)流選擇是否封裝外層Tag、封裝何種外層Tag，因此這種封裝方式也稱作靈活QinQ。

例如：當(dāng)同一用戶的不同業(yè)務(wù)使用不同的VLAN ID時(shí)，可以根據(jù)VLAN ID區(qū)間進(jìn)行分流。假設(shè)PC上網(wǎng)的VLAN ID范圍是101～200；IPTV的VLAN ID范圍是201～300；VoIP的VLAN ID范圍是301～400。根據(jù)VLAN ID范圍，對(duì)PC上網(wǎng)業(yè)務(wù)封裝上外層Tag 100，對(duì)IPTV封裝上外層Tag 300，對(duì)VoIP封裝上外層Tag 500。

基于802.1p優(yōu)先級(jí)的QinQ封裝（基于流的靈活QinQ）

基于802.1p優(yōu)先級(jí)的QinQ封裝可以對(duì)不同優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)流選擇是否封裝外層Tag、封裝何種外層Tag，因此這種封裝方式也稱作靈活QinQ。

例如：當(dāng)同一用戶的不同業(yè)務(wù)使用不同的優(yōu)先級(jí)，如語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等。可以根據(jù)優(yōu)先級(jí)為這些業(yè)務(wù)建立不同的數(shù)據(jù)傳輸通道，方便對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行區(qū)分。

QinQ的實(shí)現(xiàn)方式：

QinQ的實(shí)現(xiàn)方式可分為以下兩種：

基本QinQ

如果收到的是帶有VLAN Tag的報(bào)文，該報(bào)文就成為帶雙Tag的報(bào)文。

如果收到的是不帶VLAN Tag的報(bào)文，該報(bào)文就成為帶有本端口缺省VLAN Tag的報(bào)文。

靈活QinQ

為具有不同內(nèi)層VLAN ID的報(bào)文添加不同的外層VLAN Tag。

根據(jù)報(bào)文內(nèi)層VLAN的802.1p優(yōu)先級(jí)標(biāo)記外層VLAN的802.1p優(yōu)先級(jí)和添加不同的外層VLAN Tag。

通過(guò)使用靈活QinQ技術(shù)，在能夠隔離運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)和用戶網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，又能夠提供豐富的業(yè)務(wù)特性和更加靈活的組網(wǎng)能力。

QinQ/Dot1q終結(jié)子接口：

終結(jié)主要是指設(shè)備對(duì)報(bào)文的單層或者雙層Tag進(jìn)行識(shí)別，然后根據(jù)后續(xù)的轉(zhuǎn)發(fā)行為對(duì)單層或者雙層Tag進(jìn)行剝離或繼續(xù)傳送。

終結(jié)一般在路由子接口上執(zhí)行，即：終結(jié)子接口。

QinQ技術(shù)在和MPLS/IP核心網(wǎng)連接時(shí)，根據(jù)不同的情況，會(huì)用到不同的終結(jié)方法。

如果路由子接口是對(duì)報(bào)文的單層Tag終結(jié)，那么該子接口稱為Dot1q終結(jié)子接口。

如果路由子接口是對(duì)報(bào)文的雙層Tag終結(jié)，那么該子接口稱為QinQ終結(jié)子接口。

注意：

Dot1q終結(jié)子接口和QinQ終結(jié)子接口不支持透?jìng)鞑粠LAN的報(bào)文，收到不帶VLAN的報(bào)文會(huì)直接丟棄。

基本QinQ：

基本QinQ，是基于接口方式實(shí)現(xiàn)的。開啟接口的基本QinQ功能后，當(dāng)該接口接收到報(bào)文，設(shè)備會(huì)為該報(bào)文打上配置的外層Tag。如果接收到的是已經(jīng)帶有VLAN Tag的報(bào)文，則為其加上外層VLAN Tag；如果接收到的是不帶VLAN Tag的報(bào)文，則先為其加上內(nèi)層VLAN Tag，再加上外層Tag。

靈活QinQ：

基于VLAN ID的靈活QinQ：為具有不同內(nèi)層VLAN ID的報(bào)文添加不同的外層VLAN Tag。

基于802.1p優(yōu)先級(jí)的靈活QinQ：根據(jù)報(bào)文的原有內(nèi)層VLAN的802.1p優(yōu)先級(jí)添加不同的外層VLAN Tag。

靈活QinQ功能是對(duì)基本QinQ功能的擴(kuò)展，它比基本QinQ的功能更靈活。二者之間的主要區(qū)別是：

基本QinQ：對(duì)進(jìn)入二層QinQ接口的所有幀都加上相同的外層Tag。

靈活QinQ：對(duì)進(jìn)入二層QinQ接口的幀，可以根據(jù)不同的內(nèi)層Tag而加上不同的外層Tag，對(duì)于用戶VLAN的劃分更加細(xì)致。

TPID（Tag Protocol Identifier）：

標(biāo)簽協(xié)議標(biāo)識(shí)TPID（Tag Protocol Identifier）是VLAN Tag中的一個(gè)字段，表示VLAN Tag的協(xié)議類型，IEEE 802.1Q協(xié)議規(guī)定該字段的取值為0x8100。

IEEE802.1Q協(xié)議定義的以太網(wǎng)幀的VLAN Tag。802.1Q Tag位于SA（Source Address）和Length/Type之間。通過(guò)檢查對(duì)應(yīng)的TPID值，設(shè)備可確定收到的幀承載的是運(yùn)營(yíng)商VLAN標(biāo)記還是用戶VLAN標(biāo)記。接收到幀之后，設(shè)備將配置的TPID值與幀中TPID字段的值進(jìn)行比較。如果二者匹配，則該幀承載的是對(duì)應(yīng)的VLAN標(biāo)記。例如，如果幀承載TPID值為0x8100的VLAN標(biāo)記，而用戶網(wǎng)絡(luò)VLAN標(biāo)記的TPID值配置為0x8200，設(shè)備將認(rèn)為該幀沒有用戶VLAN標(biāo)記。也就是說(shuō)，設(shè)備認(rèn)為該幀是Untagged報(bào)文。

另外，不同運(yùn)營(yíng)商的系統(tǒng)可能將QinQ幀外層VLAN標(biāo)記的TPID設(shè)置為不同值。為實(shí)現(xiàn)與這些系統(tǒng)的兼容性，可以修改TPID值，使QinQ幀發(fā)送到公網(wǎng)時(shí)，承載與特定運(yùn)營(yíng)商相同的TPID值，從而實(shí)現(xiàn)與該運(yùn)營(yíng)商設(shè)備之間的互操作性。以太網(wǎng)幀的TPID與不帶VLAN標(biāo)記的幀的協(xié)議類型字段位置相同。