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基于LDP协议进行PW隧道的建立
【摘 要】 随着IP 数据网的发展,IP 网络本身的可拓展、可升级以及兼容互通能力非常强,而传统的通信网络的升级、扩展、互通的灵活性则相对比较差,受限于传输的方式和业务的类型,并且新建的网络共用性也较差,不宜于互通管理.因此在传统的通信网面临升级,拓展应用的过程中,是各自建立重复的网络,还是充分利用现有或公共的资源达到升级网络和扩展应用的目的,而且如何才能够达到这个目标,是大家都在考虑的问题.PWE3 正是为解决传统通信网络与现有分组网络结合而提出的方法之一.
【关键词】 PTN PWE3 LDP
PWE3 是一种端到端的二层业务承载技术,属于点到点方式的L2VPN.在PSN 网络的两台PE 中,它以LDP/RSVP作为信令,通过隧道（可能是MPLS 隧道、GRE、L2TPv3 或其他）模拟CE 端的各种二层业务,如各种二层数据报文、比特流等,使CE 端的二层数据在PSN 网络中透明传递.一、PWE3 网络的基本传输构件
PWE3 网络的基本传输构件及作用如下：1、接入链路（Attachment Circuit,AC）：CE 到PE 之间的连接链路或虚链路.AC 上的所有用户报文一般都要求原封不动的转发到对端SITE 去,包括用户的二三层协议报文.2、虚链路（Pseudo wire,PW）：简单的说,虚连接就是VC 加隧道,隧道可以是LSP、L2TPV3、GRE 或者TE.虚连接是有方向的,PWE3 中虚连接的建立是需要通过信令（LDP 或者RSVP）来传递VC 信息,将VC 信息和隧道管理,形成一个PW.PW 对于PWE3 系统来说,就像是一条本地AC 到对端AC 之间的一条直连通道,完成用户的二层数据.3、转发器（Forwarders）：PE 收到AC 上送的数据帧,由转发器选定转发报文使用的PW,转发器事实上就是PWE3 的转发表.4、隧道（Tunnels）：用于承载PW,一条隧道上可以承载多条PW,一般情况下为MPLS 隧道.隧道是一条本地PE 与对端PE 之间的直连通道,完成PE 之间的数据.5、封装（Encapsulation）：PW 上传输的报文使用标准的PW 封装格式和技术.PW 上的PWE3 报文封装有多种,在draft-ietf-pwe3-iana-allocation-x 中有具体的定义.6、PW 信令协议（Pseudowire Signaling）：PW 信令协议是PWE3 的实现基础,用于创建和维护PW,目前,PW 信令协议主要有LDP 和RSVP.7、服务质量（Service ofQuality）：根据用户二层报文头的优先级信息,映射成在公用网络上传输的QoS 优先级来转发,这个一般需要应用支持MPLS QOS.
二、LDP 信令的PW
采用LDP 作信令时,通过扩展标准LDP 的TLV 来携带VC 的信息,增加了128 类型和129 类型的FEC TLV.建立PW 时的标签分配顺序采用DU（downstream unsolicited）模式,标签保留模式采用liberal label retention,用来交换VC 信令的LDP 连接需要配置成Remote 方式.采用LDP 方式作信令的PW 单跳的典型网络拓扑如下图1.
图2 是一个采用LDP 方式作信令的PW 单跳建立与拆除的典型过程.当PE1 配置了一个VC（Virtual Circuit）并指定PE2 为其peer 后,如果PE1 与PE2 间的LDP session 已经建立就会分配一个标签并给PE2 发送mapping 消息.PE2收到mapping 消息后检查本地是否也配置了同样的VC,如果配置了,并且VC ID 相同,则说明这两个PE 上的VC 都在一个VPN 内,如果彼此接口参数都一致,则PE2 端的PW就建立起来了.PE1 收到PE2 的mapping 消息后作同样的检查和处理.
当PW 的AC 端口,或者tunnel down 的时候,Martini 协议的处理是发送withdraw 报文,将PW 连接断掉,这样等AC,tunnel up 的时候,就需要重新进行一轮协商过程,以便建立连接.PWE3 协议的处理是发送notification 报文给对端,通知对端当前处于不能转发数据的状态,PW 连接本身并不断掉,等AC,tunnel up 的时候再用notification 报文知会对端可以转发数据.
当PE2 不想再转发PE1 的报文（例如用户撤销指定PE2 为peer） 时, 它发送withdraw 消息给PE1,PE1 收到withdraw 消息后拆除PW, 并回应release 消息,PE2 收到release 消息后释放标签,拆除PW.
在大多数情况下单跳就可以满足需求,但在如下三种情况下单跳就不能胜任了：1、两台PE 之间不在同一个域（AS）中,且不能在两台PE 之间建立信令连接或者建立隧道；2、两台PE 上的信令不同,比如一端运行LDP 一端运行RSVP；3、如果接入设备可以运行MPLS,但又没有能力建立大量的LDP 会话,这时可以把UFPE（User Facing Provider Devices）作为U-PE,把高性能的设备S-PE 作为LDP 会话的交换节点,类似信令反射器.
下图图4 是一个采用LDP 方式作信令的PW 多跳建立的典型过程.多跳与单跳相比,两个PE 之间多了一个SPE,多跳的连接不是直接在PE1 与PE2 之间建立的,而是通过SPE 转接在一起的.PE1 与PE2 分别与SPE 建立连接,SPE将两段PW 连接在一起.在连接建立的信令协商过程中,PE1 发给SPE 的mapping（图中第10 步）报文中携带的参数,SPE 会将其转发给PE2（图中第12 步）,同样PE2 的参数也通过mapping（图4-8 第11 步）带给SPE 后,由SPE 转发给PE1（图中第13 步）,两端的参数协商一致后,PW 就up 起来了.release,withdraw,notification 报文同mapping 报文一样也是逐跳传递,已达到停止转发（notification）或者拆除连接的目的（withdraw,release）.SPE 的数量是没有限制的,可以任意多跳.
三、报文转发
PWE3 建立的是一个点到点通道,通道之间互相隔离,用户二层报文在PW 间.对于PE 设备,PW 连接建立后,用户接入接口（AC）和虚链路（PW）的映射关系就已经完全确定了；对于P 设备,只需要完成依据MPLS 标签进行MPLS 转发,不关心MPLS 报文内部封装的二层用户报文.
以图4 中CE1 到CE3 的VPN1 报文流向为例,说明基本数据流走向：CE1 上送二层报文,通过AC 接入PE1,PE1 收到报文后,由转发器选定转发报文的PW,系统再根据PW 的转发表项压入PW 标签,并送到外层隧道（PW 标签用于标识PW,然后穿越隧道到达PE2）,经公网隧道到达PE2,PE2 的利用PW 标签转发报文到相应的AC,将报文最终送达CE3.
参 考 文 献
[1] 武向军. 承载技术的革命—PTN[J]. 通信世界, 2009,40 (5):11-15.
[2] IETF RFC 5317. JWT report on MPLS-TP architectural considerations[S].2009.
[3] 何庭宗. 分组传送网操作、管理和维护技.[J]. 中兴通讯技术, 2009,15(6):21-25.
隧道论文范文结:
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