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06-QinQ配置
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QinQ是802.1Q in 802.1Q的簡稱，它是基於IEEE 802.1Q技術的一種二層隧道協議，通過將用戶的私網報文封裝上外層VLAN Tag，使其攜帶兩層VLAN Tag穿越運營商的骨幹網絡（又稱公網），從而為用戶提供了一種比較簡單的二層VPN隧道技術，也使運營商利用一個VLAN為包含多個VLAN的用戶網絡提供服務成為了可能。
IEEE802.1Q定義的VLAN ID域隻有12個比特，最多可以支持4094個VLAN。但在實際應用中，尤其是在城域網中，需要大量的VLAN來隔離用戶，4094個VLAN遠遠不能滿足需求。
QinQ是一種簡單、靈活的二層VPN技術，通過給報文打兩層VLAN Tag，從而最多可以提供4094 X 4094個VLAN，滿足了城域網對VLAN數量的需求。
QinQ主要可以解決如下幾個問題：
· 緩解日益緊缺的公網VLAN ID資源問題。
· 用戶可以規劃自己的私網VLAN ID，不會導致和公網VLAN ID衝突。
· 為小型城域網或企業網提供一種較為簡單的二層VPN解決方案。
· 當運營商升級網絡時，用戶網絡不必更改原有配置，使用戶網絡具有了較強的獨立性。
在公網的傳輸過程中，設備隻根據外層VLAN Tag轉發報文，並將報文的源MAC地址表項學習到外層VLAN Tag所在VLAN的MAC地址表中，而用戶的私網VLAN Tag將被當作報文的數據部分進行傳輸。
圖1-1 QinQ典型應用組網圖
如圖1-1所示，用戶網絡A和B的私網VLAN分別為VLAN 1～10和VLAN 1～20。運營商為用戶網絡A和B分配的公網VLAN分別為VLAN 3和VLAN 4。當用戶網絡A和B中帶VLAN Tag的報文進入運營商網絡時，報文外麵就會被分別封裝上VLAN 3和VLAN 4的VLAN Tag。這樣，來自不同用戶網絡的報文在運營商網絡中傳輸時被完全分開，即使這些用戶網絡各自的VLAN範圍存在重疊，在運營商網絡中傳輸時也不會產生衝突。當報文穿過運營商網絡，到達運營商網絡另一側PE設備後，報文會被剝離運營商網絡為其添加的公網VLAN Tag，然後再傳送給用戶網絡的CE設備。
如圖1-2所示，QinQ報文在運營商網絡中傳輸時帶有雙層VLAN Tag：
· 內層VLAN Tag：為用戶的私網VLAN Tag，對應圖中的Customer VLAN Tag；。依靠該Tag在私網中傳送QinQ報文。
· 外層VLAN Tag：為運營商分配給用戶的公網VLAN Tag，對應圖中的Service VLAN Tag。依靠該Tag在公網中傳送QinQ報文，內層VLAN Tag在公網中被屏蔽。
圖1-2 QinQ的報文結構
接口的MTU（Maximum Transmission Unit，最大傳輸單元）值默認為1500字節。由於為報文加上外層VLAN Tag後，報文長度將增加4個字節，因此建議用戶適當增加運營商網絡中各接口的MTU值（至少為1504字節）。有關接口MTU值的相關配置，請參見“接口管理配置指導”中的“以太網接口”。
QinQ的實現方式可分為以下兩種：
基本QinQ是基於端口方式實現的。當端口上配置了基本QinQ功能後，不論從該端口收到報文是否帶有VLAN Tag，設備都會為該報文打上本端口缺省VLAN的Tag：
· 如果收到的是帶有VLAN Tag的報文，該報文就成為帶雙Tag的報文；
· 如果收到的是不帶VLAN Tag的報文，該報文就成為帶有本端口缺省VLAN Tag的報文。
靈活QinQ是基於端口與VLAN相結合的方式實現的，它對QinQ的功能進行了擴展，是對QinQ的一種更靈活的實現。靈活QinQ除了能實現所有基本QinQ的功能外，對於從同一個端口收到的報文，還可以根據VLAN的不同進行不同的操作，包括：
· 根據報文內層VLAN的802.1p優先級標記外層VLAN的802.1p優先級。
通過使用靈活QinQ技術，在能夠隔離運營商網絡和用戶網絡的同時，又能夠提供豐富的業務特性和更加靈活的組網能力。
如圖1-3所示，是IEEE802.1Q協議定義的以太網幀的VLAN Tag結構，TPID（Tag Protocol Identifier，標簽協議標識）是VLAN Tag中的一個字段，用於表示VLAN Tag的協議類型，IEEE 802.1Q協議規定該字段的取值為0x8100。
有關TPID、Priority、CFI和VLAN ID字段的含義，請參見“二層技術-以太網交換配置指導”中的“VLAN”。
不同廠商的設備可能將QinQ報文外層VLAN Tag的TPID字段設為不同的值，為了和其他廠商的設備兼容，設備提供了QinQ報文的TPID值可調功能。用戶通過配置TPID的值，使得發送到公網中的QinQ報文攜帶的TPID值與其他廠商相同，就可以實現與其他廠商的設備互通。
由於TPID字段在以太網報文中所處位置與不帶VLAN Tag的報文中協議類型字段所處位置相同，為避免網絡中報文轉發和接收造成混亂，不允許用戶將TPID值配置為表1-1中列舉的常用協議的類型值。
|
協議類型 |
協議對應的類型值 |
|
ARP |
0x0806 |
|
PUP |
0x0200 |
|
RARP |
0x8035 |
|
IP |
0x0800 |
|
IPv6 |
0x86DD |
|
PPPoE |
0x8863/0x8864 |
|
MPLS |
0x8847/0x8848 |
|
IPX/SPX |
0x8137 |
|
IS-IS |
0x8000 |
|
LACP |
0x8809 |
|
802.1x |
0x888E |
|
Cluster |
0x88A7 |
|
設備保留 |
0xFFFD/0xFFFE/0xFFFF |
表1-2 QinQ配置任務簡介
|
配置任務 |
說明 |
詳細配置 |
|
|
配置基本QinQ功能 |
必選 |
||
|
配置靈活QinQ功能 |
配置添加外層VLAN Tag的策略 |
兩者至少選其一 |
|
|
配置內外層VLAN Tag中802.1p優先級的映射關係 |
|||
|
配置VLAN Tag的TPID值 |
可選 |
||
表1-3 配置基本QinQ功能
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操作 |
命令 |
說明 |
|
|
進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
|
進入接口視圖或端口組視圖 |
進入二層以太網接口或二層聚合接口視圖 |
interface interface-type interface-number |
二者必選其一 |
|
進入端口組視圖 |
port-group manual port-group-name |
||
|
使能端口的基本QinQ功能 |
qinq enable |
必選 缺省情況下，端口的基本QinQ功能處於關閉狀態 |
|
基本QinQ功能應在運營商網絡中與用戶網絡相連的設備上進行配置，並且應配置在連接用戶網絡側的端口上。
有關QoS策略的詳細介紹，請參見“ACL和QoS配置指導”中的“QoS”。
用戶可以通過配置QoS策略，為匹配流分類的報文添加外層VLAN Tag。
表1-4 配置添加外層VLAN Tag的QoS策略
|
操作 |
命令 |
說明 |
|
進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
定義類並進入類視圖 |
traffic classifier tcl-name [ operator { and | or } ] |
必選 缺省情況下，流分類規則之間的邏輯關係為and，即數據包匹配全部規則才屬於該類 |
|
定義匹配數據包的規則 |
if-match match-criteria |
必選 請根據實際情況配置匹配規則 |
|
退回係統視圖 |
quit |
- |
|
定義一個流行為並進入流行為視圖 |
traffic behavior behavior-name |
必選 |
|
配置插入VLAN tag的流行為 |
nest top-most vlan-id vlan-id-value |
必選 可根據實際情況配置其他流行為 |
|
退回係統視圖 |
quit |
- |
|
定義策略並進入策略視圖 |
qos policy policy-name |
必選 |
|
在策略中為類指定采用的流行為 |
classifier tcl-name behavior behavior-name |
必選 |
|
退回係統視圖 |
quit |
- |
|
進入二層以太網接口視圖或者端口組視圖 |
interface interface-type interface-number或 port-group manual port-group-name |
- |
|
在指定接口的入方向上應用QoS策略 |
qos apply policy policy-name inbound |
必選 |
用戶可以通過配置QoS策略，改變802.1p優先級映射關係，從而為不同內層VLAN的802.1p優先級標記不同的外層VLAN的802.1p優先級。
表1-5 配置內外層VLAN Tag中802.1p優先級的映射關係
|
操作 |
命令 |
說明 |
|
進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
定義類並進入類視圖 |
traffic classifier tcl-name [ operator { and | or } ] |
必選 缺省情況下，流分類規則之間的邏輯關係為and，即數據包匹配全部規則才屬於該類 |
|
定義匹配用戶網絡802.1p優先級的規則 |
if-match customer-dot1p 8021p-list |
必選 請根據實際情況配置匹配規則 |
|
退回係統視圖 |
quit |
- |
|
定義一個流行為並進入流行為視圖 |
traffic behavior behavior-name |
必選 |
|
配置標記報文的802.1p優先級 |
remark dot1p 8021p |
必選 可根據實際情況配置其他流行為 |
|
退回係統視圖 |
quit |
- |
|
定義策略並進入策略視圖 |
qos policy policy-name |
必選 |
|
在策略中為類指定采用的流行為 |
classifier tcl-name behavior behavior-name |
必選 |
|
退回係統視圖 |
quit |
- |
|
進入二層以太網接口視圖或者端口組視圖 |
interface interface-type interface-number或 port-group manual port-group-name |
- |
|
應用QoS策略到指定接口 |
qos apply policy policy-name { inbound | outbound } |
必選 |
表1-6 配置QinQ報文外層VLAN Tag的TPID值
|
操作 |
命令 |
說明 |
|
|
進入係統視圖 |
system-view |
- |
|
|
進入相應視圖 |
進入二層以太網接口或二層聚合接口視圖 |
interface interface-type interface-number |
二者必選其一 |
|
進入端口組視圖 |
port-group manual port-group-name |
||
|
配置端口添加外層VLAN Tag時采用的TPID值 |
qinq ethernet-type hex-value |
可選 缺省情況下，端口添加外層Tag時采用的TPID值為0x8100 |
|
· 配置qinq ethernet-type命令的同時，需要在連接用戶網絡側的端口上使能qinq enable命令。建議在設備的同一塊單板上配置qinq ethernet-type命令和qinq enable命令。
· QinQ報文的TPID值可調功能應在運營商網絡中的設備上進行配置，並且應配置在連接運營商網絡側的端口上。
· 對於同一塊單板，除了支持缺省值外，隻能支持其他一個以太網協議類型（TPID）值。
缺省情況下，以太網接口、VLAN接口及聚合接口處於DOWN狀態。如果要對這些接口進行配置，請先使用undo shutdown命令使接口狀態處於UP。
· 公司A的兩個分支機構Site 1和Site 2通過運營商網絡進行通信，該公司各業務使用的VLAN為VLAN 10～70；公司B的兩個分支機構Site 3和Site 4也通過運營商網絡進行通信，該公司各業務使用的VLAN為VLAN 30～90。
· PE 1和PE 2為運營商網絡的邊緣設備，且二者通過TPID值為0x8200的第三方廠商設備進行連接。
· 通過配置，利用運營商提供的VLAN 100使公司A的兩個分支機構之間實現互通，利用運營商提供的VLAN 200使公司B的兩個分支機構之間實現互通。
圖1-4 基本QinQ應用組網圖
您必須通過配置保證運營商網絡中的設備之間允許QinQ報文通過。
(1) 配置PE 1
· 配置端口GigabitEthernet4/0/1
# 配置端口為Trunk端口，且允許VLAN 100的報文通過。
<PE1> system-view
[PE1] interface GigabitEthernet 4/0/1
[PE1-GigabitEthernet4/0/1] port link-type trunk
[PE1-GigabitEthernet4/0/1] port trunk permit vlan 100
# 配置端口的缺省VLAN為VLAN 100。
[PE1-GigabitEthernet4/0/1] port trunk pvid vlan 100
# 使能端口的基本QinQ功能。
[PE1-GigabitEthernet4/0/1] qinq enable
[PE1-GigabitEthernet4/0/1] quit
· 配置端口GigabitEthernet4/0/2
# 配置端口為Trunk端口，且允許VLAN 100和VLAN 200的報文通過。
[PE1] interface GigabitEthernet 4/0/2
[PE1-GigabitEthernet4/0/2] port link-type trunk
[PE1-GigabitEthernet4/0/2] port trunk permit vlan 100 200
# 配置端口添加的外層VLAN Tag的TPID值為0x8200。
[PE1-GigabitEthernet4/0/2] qinq ethernet-type 8200
[PE1-GigabitEthernet4/0/2] quit
· 配置端口GigabitEthernet4/0/3
# 配置端口為Trunk端口，且允許VLAN 200的報文通過。
[PE1] interface GigabitEthernet 4/0/3
[PE1-GigabitEthernet4/0/3] port link-type trunk
[PE1-GigabitEthernet4/0/3] port trunk permit vlan 200
# 配置端口的缺省VLAN為VLAN 200。
[PE1-GigabitEthernet4/0/3] port trunk pvid vlan 200
# 使能端口的基本QinQ功能。
[PE1-GigabitEthernet4/0/3] qinq enable
[PE1-GigabitEthernet4/0/3] quit
(2) 配置PE 2
· 配置端口GigabitEthernet4/0/1
# 配置端口為Trunk端口，且允許VLAN 200的報文通過。
<PE2> system-view
[PE2] interface GigabitEthernet 4/0/1
[PE2-GigabitEthernet4/0/1] port link-type trunk
[PE2-GigabitEthernet4/0/1] port trunk permit vlan 200
# 配置端口的缺省VLAN為VLAN 200。
[PE2-GigabitEthernet4/0/1] port trunk pvid vlan 200
# 使能端口的基本QinQ功能。
[PE2-GigabitEthernet4/0/1] qinq enable
[PE2-GigabitEthernet4/0/1] quit
· 配置端口GigabitEthernet4/0/2
# 配置端口為Trunk端口，且允許VLAN 100和VLAN 200的報文通過。
[PE2] interface GigabitEthernet 4/0/2
[PE2-GigabitEthernet4/0/2] port link-type trunk
[PE2-GigabitEthernet4/0/2] port trunk permit vlan 100 200
# 配置端口添加的外層VLAN Tag的TPID值為0x8200。
[PE2-GigabitEthernet4/0/2] qinq ethernet-type 8200
[PE2-GigabitEthernet4/0/2] quit
· 配置端口GigabitEthernet4/0/3
# 配置端口為Trunk端口，且允許VLAN 100的報文通過。
[PE2] interface GigabitEthernet 4/0/3
[PE2-GigabitEthernet4/0/3] port link-type trunk
[PE2-GigabitEthernet4/0/3] port trunk permit vlan 100
# 配置端口的缺省VLAN為VLAN 100。
[PE2-GigabitEthernet4/0/3] port trunk pvid vlan 100
# 使能端口的基本QinQ功能。
[PE2-GigabitEthernet4/0/3] qinq enable
[PE2-GigabitEthernet4/0/3] quit
(3) 配置第三方廠商設備
對於PE 1與PE 2之間的第三方廠商設備，其關鍵配置如下：在連通PE 1與PE 2的端口上，都允許VLAN 100和200的報文攜帶VLAN Tag通過。
· Provider A、Provider B作為運營商網絡（Operator Network）接入設備，連接用戶網絡（User Network）設備。
· 用戶網絡VLAN劃分為VLAN 10和VLAN 20。
要求通過配置靈活QinQ實現：用戶網絡的報文添加外層VLAN Tag100後通過運營商網絡。
圖1-5 靈活QinQ配置組網圖
(1) 配置Provider A
# 配置上行策略，給用戶網絡的報文添加外層VLAN Tag100。
<ProviderA> system-view
[ProviderA] traffic classifier nest operator or
[ProviderA-classifier-nest] if-match service-vlan-id 10 20
[ProviderA-classifier-nest] quit
[ProviderA] traffic behavior nest
[ProviderA-behavior-nest] nest top-most vlan-id 100
[ProviderA-behavior-nest] quit
[ProviderA] qos policy nest
[ProviderA-qospolicy-nest] classifier nest behavior nest
[ProviderA-qospolicy-nest] quit
# 配置端口GigabitEthernet4/0/1允許VLAN 100的報文不帶Tag標簽通過。
[ProviderA] intface GigabitEthernet 4/0/1
[ProviderA-GigabitEthernet4/0/1] port link-type hybrid
[ProviderA-GigabitEthernet4/0/1] port hybrid vlan 100 untagged
# 在端口GigabitEthernet4/0/1的入方向應用上行策略。
[ProviderA-GigabitEthernet4/0/1] qos apply policy nest inbound
[ProviderA-GigabitEthernet4/0/1] quit
# 配置端口GigabitEthernet4/0/2允許VLAN 100的報文通過。
[ProviderA] interface GigabitEthernet 4/0/2
[ProviderA-GigabitEthernet4/0/2] port link-type trunk
[ProviderA-GigabitEthernet4/0/2] port trunk permit vlan 100
(2) 配置Provider B
Provider B上的配置與Provider A相類似，請參考Provider A上的配置。
由於用戶網絡的報文僅帶有一層VLAN Tag，因此在定義匹配數據包的規則時，應指定if-match match-criteria命令的參數為service-vlan-id vlan-id-list（用於匹配報文的最外層VLAN ID），而不是customer-vlan-id vlan-id-list（用於匹配帶有雙層VLAN Tag報文的內層VLAN ID）。
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