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QinQ、VLAN Mapping原理和配置「建议收藏」

2022-09-23 08:27:31全栈程序员站长

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

我唯一知道的就是我一无所知。 —苏格拉底

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一、QinQ 基本原理

QinQ是指在802.1Q VLAN的基础上增加一层802.1Q VLAN标签,从而拓展VLAN的使用空间。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、QinQ 报文封装格式

QinQ报文有固定的格式,就是在802.1Q的标签之上再打一层802.1Q标签,QinQ报文比802.1Q报文多四个字节。

2、QinQ配置

(1)QinQ功能可以为已存在VLAN标签的数据再次封装指定VLAN,使得数据携带二层VLAN标签。 (2)只有Hybrid及Trunk类型的接口支持此功能。 (3)针对外层标签,需要在QinQ配置接口配置untagger,拆除外层标签,用户vlan无需放行或者剥离标签。

二、VLAN Mapping 基本原理

1、交换机收到数据报文后,根据是否带有Tag做以下两种处理:

(1)数据报文带Tag,根据配置的VLAN Mapping方式,决定替换单层、双层或双层中的外层Tag;然后进入MAC地址学习阶段,根据源MAC地址+映射后的VLAN ID刷新MAC地址表项;根据目的MAC+映射后VLAN ID查找MAC地址表项,如果没有找到,则在VLAN ID对应的VLAN内广播,否则从表项对应的接口转发。

(2)数据报文不带Tag,根据配置的VLAN划分方式决定是否添加VLAN Tag,对于不能加入VLAN的数据报文上送CPU或丢弃,否则添加Tag;然后进入MAC地址学习阶段,按照二层转发流程进行转发。

2、映射方式

设备支持基于VLAN、802.1p优先级和MQC方式实现VLAN Mapping,其中基于VLAN的VLAN Mapping包括以下映射方式:

(1)1 to 1的映射方式

当部署VLAN Mapping功能设备上的接口收到带有单层VLAN Tag的报文时,将报文中携带的单层VLAN Tag映射为公网的VLAN Tag。包括1:1和N:1两种方式,其中1:1的方式是将指定的一个用户侧VLAN Tag标签映射到一个网络侧VLAN Tag标签,N:1的方式是将指定范围的多个用户侧VLAN Tag标签映射到一个网络侧VLAN Tag标签。

(2)2 to 1的映射方式

当部署VLAN Mapping功能设备上的接口收到带有双层VLAN Tag的报文时,将报文中携带的外层Tag映射为公网的Tag,内层Tag作为数据透传。

(3)2 to 2的映射方式

当部署VLAN Mapping功能设备上的接口收到带有双层VLAN Tag的报文时,将报文中携带的双层VLAN Tag映射为公网的双层VLAN Tag。基于MQC实现VLAN Mapping指的是通过MQC可以对分类后的报文实现VLANMapping。用户可以根据多种匹配规则对报文进行流分类,然后将流分类与VLANMapping的动作相关联,对匹配规则的报文重标记报文的VLAN ID值。基于MQC的VLAN Mapping能够针对业务类型提供差别服务。

3、Vlan-Mapping配置

(1)Vlan-Mapping功能可以为替换已经存在VLAN标签的数据,并且在带有映射后数据返回时自动还原数据之映射前的标签。 (2)只有Hybrid及Trunk类型的接口支持此功能。 (3)对于Vlan-Mapping接口只需tagger 映射后的标签,无需配置untagger,用户vlan无需放行或者剥离标签。

三、拓扑

四、配置与分析

1、ISP向A公司和B公司提供二层接入的VLAN为VLAN 100。

[SW-1]vlan 100

2、A公司的同VLAN需要跨域运营商二层网络实现同VLAN成员互通。 (使用QinQ实现这一需求)

LSW3

[SW-3]vlan batch 10
[SW-3]int g0/0/1
[SW-3-GigabitEthernet0/0/1]port link-type trunk
[SW-3-GigabitEthernet0/0/1]port trunk allow-pass vlan all
[SW-3]int e0/0/1
[SW-3-Ethernet0/0/1]port link-type access
[SW-3-Ethernet0/0/1]port default vlan 10

LSW1

[SW-1]v 100
[SW-1]int g0/0/1
[SW-1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid untagged vlan 100
//配置此接口可以放行并且拆除带有vlan 100标签的数据(如果有多层标签,只拆除外层标签)
[SW-1-GigabitEthernet0/0/1]qinq vlan-translation enable  //开启此接口的qinq多vlan标签处理功能
[SW-1-GigabitEthernet0/0/1]port vlan-stacking vlan 10 stack-vlan 100
//配置此接口收到带有vlan 10标签的数据后再次封装外层标签为vlan 100
[SW-1-GigabitEthernet0/0/1]int g0/0/24
[SW-1-GigabitEthernet0/0/24]port link-type trunk
[SW-1-GigabitEthernet0/0/24]port trunk allow-pass vlan all

[SW-1]dis vlan 100 verbose

LSW2、LSW5配置类似

PC1 ping 192.168.1.103(PC3)

3、B公司的不同VLAN成员跨域运营商二层网络后实现互通。 (是用Vlan-Mapping实现这一需求)

LSW4

[SW-4]vlan 24
[SW-4-vlan24]quit
[SW-4]int e0/0/2
[SW-4-Ethernet0/0/2]p l a
[SW-4-Ethernet0/0/2]p d v 24
[SW-4-Ethernet0/0/2]int g0/0/2
[SW-4-GigabitEthernet0/0/2]p l t 
[SW-4-GigabitEthernet0/0/2]p t a v 

LSW1

[SW-1]int g0/0/2
[SW-1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid tagged vlan 100	 //此接口放行映射后的标签 
[SW-1-GigabitEthernet0/0/2]qinq vlan-translation enable  //开启此接口的qinq多vlan标签处理功能 
[SW-1-GigabitEthernet0/0/2]port vlan-mapping vlan 24 map-vlan 100
//此接口收到带有vlan 24标签的数据将标签替换为vlan 100转发,在SW内部收到带有vlan 100的数据自动还原标签为vlan 24
[SW-1-GigabitEthernet0/0/2]quit

LSW2、LSW6配置类似

抓包 SW-1接口下g0/0/24

PC2 ping 192.168.1.104(PC4)

五、总结

对实验总结

① 收到不带标签的数据,封装PVID所在的标签 ② 带有指定标签的数据,收到vlan 10再封装一层vlan 100 ③ 非指定标签的数据,丢弃

(1)QinQ,携带标签进入发出时,查看外层标签 (2)QinQ,离开拆除标签时,只拆除外层标签

1、QinQ的部署

(1)基本QinQ,接口下收到任何数据都会封装指定的标签 (2)灵活QinQ,可以针对接收到的数据依据不同的特征添加不同的外层标签

2、特征:

(1)数据的源和目的—-IP/MAC (2)VLAN标签 (3)传输层协议+端口 (4)优先级-801.1p—-dot1q—-DSCP

3、Hybrid QINQ

(1)配untagger—营商添加的标签 (2)并启接口的Qino传输功能

VLAN–高级特性–打破常规

多对一的映射–块射设备会记录映射前数据MAC与VLAN的关系,还原时按照此表项。

QinQ核心作用: 为携带标签的数据再次封装新的标签,至于多层表的转发与拆除与qinq配置无关。

vlan映射和qinq的区别一个对vlan进行替换,一个是重新封装新的标签,正因为如此,针对vlan映射接口的配置试试带tagger放行替换后的标签。对于qinq是 untagger多添加的一层标签; 另外在vlan映射这个地方,当数据回程,还原用户标签时是基于用户数据进来时记录此数据源mac地址和用户自身的vlan标签,当收到回程用户数据先将数据从SW内部引导至进行vlan映射的接口,在基于之前此mac地址的数据对应额vlan 进行还原。

我是艺博东,一个人知道的越多,越能明白自己的无知。也欢迎你和我一起讨论,我们下期见。

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