常州广电EPON+EoC灵活QinQ技术应用

张 斌

（江苏省广电有线信息网络股份有限公司常州分公司，江苏 常州 213001）

常州广电在三网融合的浪潮中，大力发展宽带和互动点播业务，但是随着双向点播、宽带等技术的发展，IP城域网面临着越来越多的挑战和压力。为减轻骨干网中宽带远程接入服务器（Broadband Remote Access Server，BRAS）的压力，常州广电积极部署BRAS下沉方案并在IP城域网架构的合理化改造中利用灵活QinQ技术，本文首先对QinQ技术做简单介绍，随后展示常州广电在网络优化中如何应用灵活QinQ技术。

1 QinQ的基本原理

QinQ最初主要是为拓展VLAN的数量空间而产生的。它是通过在原有的802.1Q报文的基础上增加一层802.1Q标签来实现的，使得VLAN数量增加到4 094×4 094。在公网的传输过程中，设备只根据外层VLAN Tag转发报文，并根据报文的外层VLAN Tag进行mac地址学习，而用户的私网VLAN Tag将被当作报文的数据部分进行传输[1]。

2 QinQ的应用

随着IP城域网的发展以及运营商精细化运作的要求，QinQ的双层标签又有了进一步的使用场景。它的内外层标签可以代表不同的信息，如内层标签代表用户，外层标签代表业务。另外，QinQ报文带着两层Tag穿越运营商网络，内层Tag透明传送，也是一种简单、实用的VPN技术。因此它又可以作为核心MPLS VPN在IP城域网VPN的延伸，最终形成端到端的VPN技术。由于QinQ方便易用的特点，现在已经在各运营商中得到了广泛的应用，如QinQ技术在IP城域网解决方案中和多种业务相结合。特别是灵活QinQ（Selective QinQ/VLAN Stacking）的出现，使得QinQ业务受到了运营商的推崇和青睐，它在不同用户之间的VLAN与公网VLAN能实现有效分离，具有最大限度节省运营商网络的VLAN资源等特点。随着IP城域网的大力发展，各个设备提供商都提出了各自的IP城域网解决方案。QinQ因为其自身简单灵活的特点，在各解决方案中扮演着重要的角色。

3 常州广电EPON+EoC网络现状

目前面向公众客户的业务，常州广电主要采用EPON+EoC的模式接入小区并平滑演进到FTTH，承载的业务类型主要为宽带、互动点播，单台OLT下的宽带和互动点播业务均使用单层VLAN，宽带业务统一使用pppoe拨号方式，携带VLAN穿过IP城域网，其中宽带业务去往省BRAS完成VLAN终结和拨号认证，点播业务也携带VLAN信息到达IP城域网网关后进行3层转发。IP城域网内设备之间链路通过配置trunk模式透传业务，宽带业务和互动业务没有区分，由于广播域过大，一旦数据设备遭受病毒冲击或形成环路就很可能引发广播风暴，出现mac地址表震荡、数据帧复制等现象，可能影响部分甚至整个城域网的稳定和畅通。

4 灵活QinQ技术的应用

4.1 灵活QinQ实施方案

根据前期每台OLT采用单层VLAN封装个人业务，二层数据穿越IP城域网，易受环路影响和无法区分和隔离业务流的现状，IP城域网优化方案中首先将BRAS下沉到分机房，分机房和核心机房之间运行路由协议，利用灵活QinQ技术对EPON+EoC承载的业务标记双层VLAN，如图1所示，灵活QinQ的部署主要在OLT设备上，OLT上联口和pon链路类型均为trunk，通过ACL策略匹配拨号数据报文类型pppoe和pppoedisc来识别宽带业务[2]，标记相应的外层VLAN，点播业务则使用VLAN-mapping匹配非ACL的数据报文，标记上其他的外层VLAN，内层VLAN则通过光网络单元（Optical Network Unit，ONU）的以太端口上标记来实现，以太端口链路类型为access。宽带业务的双层VLAN直接在分机房BRAS上终结，并完成拨号认证，而互动点播业务的双层VLAN在SR上完成终结后进行3层转发。

4.2 灵活QinQ的VLAN规划

以实施QinQ技术的M8000设备为例，该设备满配共112个pon口，每个pon携带16个ONU，ONU有4个业务端口，最终区分每个端口中宽带和互动业务，则每台OLT就需要14 336个VLAN，实际情况考虑到OLT设备配置的简化性和维护的简便性，加上IP城域网其他业务发展的需要，QinQ双层VLAN资源部署如下,单台M8000每16个pon复用1个外层VLAN，每个pon按1∶16分光下挂16个ONU分配64个内层VLAN，pon之间内层VLAN进行复用，利用pon的端口隔离实现用户业务数据的逻辑隔离[3]。宽带可用外层VLAN号为3001-3300，互动点播可用外层VLAN号为3301-3600，内层VLAN号为1001-2000。

图1 灵活QinQ实施流程

4.3 OLT主要配置

//创建宽带、互动的VLAN

create VLAN 3103-3109 active

create VLAN 3303-3309 active

//分别配置宽带、互动上联口

switchport mode trunk

switchport trunk allowed VLAN remove 1-4094 switchport trunk allowed VLAN add 3103-3109

switchport mode trunk

switchport trunk allowed VLAN remove 1-4094

switchport trunk allowed VLAN add 3303-3309

//配置pon

switchport mode trunk

switchport trunk allowed VLAN remove 1-4094

switchport trunk allowed VLAN add 3109,3309

switchport trunk untagged VLAN 3109,3309

authorization mode none

//定义ACL，提取pppoe业务流

VLAN-access-list 9

rule 1

match ethertype pppoe

add outer 3109

quit

rule 2

match ethertype pppoedisc

add outer 3109

quit

//pon口应用ACL

VLAN-access-list 9

//使用VLAN-mapping 提取互动业务流

VLAN-mapping ingress outer from 1001 to 1064 translate outer 3309 inner copy-fro

m-outer

4.4 ONU配置用户数据 VLAN

epon-ONU uni ethernet 3/1/1/1

VLAN mode tagged

native VLAN 1001

5 结语

灵活QinQ技术相比基本QinQ优势在于要区分宽带和互动业务不必指定端口，也无需在EoC局端上配置VLAN，减少了社区工程师的维护EoC局端时的工作量，应用该技术配合BRAS下沉方案缩小了IP城域网中宽带和互动业务的广播域并区别出两种业务流，减少被病毒攻击或环路产生后的影响范围，间接提高了IP城域网的安全性和可靠性。