Virtual Private LAN Service - KRnet · 2012-05-09 · Virtual Leased Line (VLL) Service Transparent...

Virtual Private

LAN Service

손장우 Netmanias

(㈜넷레퍼런스)

서울시 강남구 대치동 896-52 동창빌딩 3층 넷매니아즈

(Tel: 556-9273, Fax: 556-9274)

http://www.netmanias.com, [email protected]

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2

Metro Ethernet Services: Two Market

Medium Requirements Application Services

Enterprise E/FTTO

E/FTTB+Ethernet

E/FTTC+VDSL/ADSL

SLA and QoS Internet Access Service

Ethernet Private Line (EPL) /

Virtual Leased Line (VLL) Service

Transparent LAN Service (TLS)

/ Virtual Private LAN Service

(VPLS)

Residential E/FTTC+VDSL/ADSL

E/FTTH

Low Cost

User Interface

Internet access, Video, Voice

IP Video (VoD/Broadcast TV)

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3

Ethernet Private Line

HQ

(Company A)

BO

(Company A)

HQ

(Company B)

BO

(Company B)

Ethernet Private Line/Virtual Leased Line (P-t-P)

Private Line

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4

TLS (Transparent LAN Service)

HQ

(Company A)

BO 1

(Company A)

HQ

(Company B)

BO 3

(Company B)

TLS/VPLS (Multi-Point)

Transparent LAN

BO 2

(Company B)

BO 2

(Company A)

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5

Internet Access Service

Internet Access

Hub Node

Internet

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6


CPE

Ingress Rate Limiting/Shaping

100

100 100

100 100

100

802.1q tagged VLAN 설정

A Broadcast Domain over

Metro Ethernet Network

= Secure Tunnel 제공

802.1p CoS 제공

= Classification, Marking,

Priority queueing and

scheduling

ESP network

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7


Tagged VLAN (802.1q)을 이용하여 Broadcast Domain을 분리해줌

= 복수개의 Sites간에 Connectivity 제공

20

Lookup Table

10

MAC VLAN type VLAN ID Port

- port-based 10 1

- tagged 10 3

- port-based 20 2

- tagged 20 3

MAC A

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E

Lookup Table


- port-based 10 2

- port-based 10 3

- tagged 10 1

- port-based 20 4

- tagged 20 1

1

2 3

1

2

3

4

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8

Frame Walk-Flow in VLAN

Lookup Table


- port-based 10 1

- tagged 10 3

- port-based 20 2

- tagged 20 3

A 1

MAC A

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E

Lookup Table


- port-based 10 2

- port-based 10 3

- tagged 10 1

- port-based 20 4

- tagged 20 1

A 1

1

2 3

1

2

3

4

DA = C

SA = A

(1) Learning MAC A

(2) Broadcast Unknown frame

10

(3) Learning MAC A

(4) Broadcast Unknown frame

Filtering

A sends frame to C

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9


Lookup Table


- port-based 10 1

- tagged 10 3

- port-based 20 2

- tagged 20 3

A 1

C 3

MAC A

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E

Lookup Table


- port-based 10 2

- port-based 10 3

- tagged 10 1

- port-based 20 4

- tagged 20 1

A 1

C 2

1

2 3

1

2

3

4

DA = A

SA = C

(3) Forwarding

10

(1) C responses

(2) Learning MAC C (4) Learning MAC C

DA = A

SA = C

C responds to A

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10


Lookup Table

MAC A

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E

Lookup Table

1

2 3

1

2

3

4

MAC VLAN type VLAN ID Port - port-based 10 1 - tagged 10 3 - port-based 20 2 - tagged 20 3 A 1 C 3 D 3 B 2 E 3

MAC VLAN type VLAN ID Port - port-based 10 2 - port-based 10 3 - tagged 10 1 - port-based 20 4 - tagged 20 1 A 1 C 2 D 3 E 4 B 1

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11


Lookup Table

MAC A

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E

Lookup Table

1

2 3

1

2

3

4



DA = C

SA = A

10

Unicast

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12


Lookup Table

MAC A

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E

Lookup Table

1

2 3

1

2

3

4



DA = C

SA = A

10

20

DA = E

SA = B

Shared Ethernet MAN

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13

가입자가 보기에는

MAC A

MAC B

MAC C

MAC D

MAC E

1

2 3

1

2 3

4

DA = C

SA = A

10

20

DA = C

SA = A

DA = C

SA = A L2 Switch for Customer 1 L2 Switch for Customer 2

Public Metro Network

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14

Service Creation at Edge

VLAN ID 7

VLAN ID 5

A B

C D

Ethernet frame

MTU Last mile Metro core MTU Last mile

802.1p/q Network

Lookup: {dst MAC addr. + VLAN ID}

Queueing: check 802.1p tag

Output link scheduling:

Priority scheduling based on 802.1p tag

7 A B 1

5 C D 2

A B

C D

7 A B 1

5 C D 2

7 A B 1

5 C D 2

7 A B 1

5 C D 2 Classification:

port , L2 MAC addr., IP addr., TOS/DSCP,

PID, TCP/UDP Port number

Policy/ACL

Rate-limiting

802.1q VLAN tagging

802.1p priority marking based-on TOS/DSCP, Port#

7 A B 1

5 C D 2

802.1q (VLAN ID)

802.1p (priority)

8B 6B 6B 4B 2B 1B 4B 4B 1B 2B 2B

Ethernet(L2) IP (L3) TDP/UDP (L4)

Pre dst

MAC

src

MAC

Type 0x0800

CRC dst

IP

Protocol

ID

src port

number

User

data TOS

src

IP

dst port

number

8B 6B 6B 4B 2B 1B 4B 4B 1B 2B 2B

Pre dst

MAC

src

MAC

Type 0x0800

CRC dst

IP

Protocol

ID

src port

number

User

data TOS

src

IP

dst port

number

802.1

p/q tag

2B

Type 0x8100

2B

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15

Problem of Native L2 Approach

CPE

Ingress Rate Limiting/Shaping

100

100 100

100 100

100

802.1q tagged VLAN 설정

A Broadcast Domain over

Metro Ethernet Network

= Secure Tunnel 제공

802.1p CoS 제공

= Classification,

Marking, Priority

queueing and

scheduling

ESP network

VLAN space limitation:

4096 VLANs (VLAN

ID=12bits)

MAC address limitation

No Bandwidth

reservation in metro

core (end-to-end)

No traffic engineering in

metro core (STP Path)

Slow restoration time

(STP, RSTP, EAPS)


- tagged 100 1, 2

- tagged 200 1, 3

……….

A 2

B 1

C 2

……….

MAC A

MAC F

MAC B MAC C

MAC M MAC N

MAC G

MAC H

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16

Martini Draft

MPLS 망을 통해 ptp Ethernet VPN 서비스를 제공하는 방안을 제시

Ingress LER (PE)과 Egress LER (PE)간에 두 개의 LSP (Label Switched Path)를

설정

Tunnel LSP: 두 PEs간에 MPLS frame을 forwarding. Customer 구분없이 MPLS망상에서 경로만 제공. ATM의 VP (Virtual Path)개념. Tunnel LSP내에 여러 개의 VC(Virtual

Circuit)들이 전달됨.

VC LSP: Egress LER에서 Tunnel LSP로 들어오는 패킷들이 어느 가입자의 패킷이며,

또 어떻게 처리(어느 outgoing interface로 포워딩해주어야 하는 가, 등)해주어야 하는

가를 결정하기 위해서 Tunnel LSP내에 VC LSP가 정의된다. ATM의 VC개념. (for de-

multiplexing senders.). VC label은 LSR에서는 안 보이고 Egress LER에서만 보인다.

T-LSP Ethernet

or VLAN

Ingress

LER

Egress

LER

VC-LSP

Ethernet

or VLAN

Outer Ethernet Header

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

DA b

SA a

E-type (0x8847)

Tunnel label(5)

VC label(25)

Original 802.1q frame Label stack

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17

Eth-Frame

CE1 CE2 PE1 PE2 Eth/10

VLAN/100

Eth/20

VLAN/200

Configuration

Interface: Eth/20 VLAN/200

VC ID (=L2-FEC): 3001

Map Eth/20 VLAN/200 VCID 3001

VC label: 2000

Peer Router: 10.0.0.1

Targeted LDP

Configuration

Interface: Eth/10 VLAN/100

VC ID (=L2-FEC): 3001

Map Eth/10 VLAN/100 VCID 3001

VC label: 4000

Peer Router: 10.0.0.2

10.0.0.2 10.0.0.1

Eth-Frame 2000 100 L2H Eth-Frame

Tunnel LSP

A PW (2 VC lsps) setup !

vc2000

vc4000

VLAN/100

Eth/10 VLAN/200

Eth/20

PW = VLL

Site 2가 PE2의

Ethernet port 20에

VLAN ID 200의

Ethernet circuit에

붙어있다.

Site 2로 보내려면

Label 2000을 붙여서

보내라

Site 2 Site 1

VCID In Out 3001 VC label 4000 Eth/10 VLAN/100

Eth/10 VLAN/100 ?


Eth/10 VLAN/100 2000


Eth/20 VLAN/200 ?

VCID In Out 3001 VC label2000 Eth/20 VLAN/200

Eth/20 VLAN/200 4000

Martini signaling

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18

End-to-end Frame Flow

MPLS

(Metro or WAN)

802.1q

STP L2

SW

L2

SW

Customer 2, Site 1

Customer 2, Site 2

L3 PDU (IP packet)

DA B

SA A

E-type (0x0800)

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

VLAN tagging

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

DA d

SA c

E-type (0x8847)

Tunnel label (30)

VC label (25)

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

DA f

SA e

E-type (0x8847)

VC label (25)

DA B

SA A

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

MAC VLAN ID outgoing port

B 100 6

MAC

A


B 100 1

Incoming port VC Label outgoing port

1 25 4


802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

DA b

SA a

E-type (0x8847)

Tunnel label(5)

VC label(25)


CPE

(L2)

CPE

(L2)

1

4

a

1

b

3

c 1

d

e

4

1 f

4 6

i-LER

e-LER

LSR

LSR

Statically pre-configured

Or Dynamic signaling

MAC

B

2

Port VLAN ID outgoing port Tunnel Label VC label Label

2 100 4 5 25

Incoming port Tunnel Label outgoing port Tunnel Label

1 5 3 30

Incoming port Tunnel Label outgoing port

1 30 3

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19

MAC address learning problem 해결

MPLS

(Metro or WAN)

802.1q

STP L2

SW

L2

SW

Customer 2, Site 1

Customer 2, Site 2

L3 PDU (IP packet)

DA B

SA A

E-type (0x0800)

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

VLAN tagging

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

DA d

SA c

E-type (0x8847)

Tunnel label (30)

VC label (25)

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

DA f

SA e

E-type (0x8847)

VC label (25)

DA B

SA A

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)


B 100 6

MAC

A


B 100 1

Incoming port VC Label outgoing port

1 25 4


802.1p/q (2/100)

DA B

SA A

E-type (0x8100)

E-type (0x0800)

L3 PDU (IP packet)

DA b

SA a

E-type (0x8847)

Tunnel label(5)

VC label(25)


CPE

(L2)

CPE

(L2)

1

4

a

1

b

3

c 1

d

e

4

1 f

4 6

i-LER

e-LER

LSR

LSR

Statically pre-configured

Or Dynamic signaling

MAC

B

2

Port VLAN ID outgoing port Tunnel Label VC label Label

2 100 4 5 25

Incoming port Tunnel Label outgoing port Tunnel Label

1 5 3 30

Incoming port Tunnel Label outgoing port

1 30 3

4

Metro (또는 WAN) core의 LSR들은 단지 Tunnel Label값만 보고

MPLS frame을 포워딩한다. 따라서 Metro core에서는 가입자측의

MAC address를 학습할 필요가 없다.

Ingress LER은 Ethernet망에서

들어오는 Frame을 {Physical port

and 802.1q VLAN ID}값만 참조하여 어느 VC-LSP로 포워딩할 것인지를 판단한다.

따라서, Egress LER쪽의 가입자의 MAC address를 학습하지 않는다.

Egress LER은 VC label값만을 이용하여 포워딩 결정을 내린다. 따라서, 가입자측의 MAC address를 학습하지 않아도 된다.

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20

TLS Service using VLL

MPLS

Customer 1

Site 2

Customer 1

Site 1

T

Customer 1

Site 3

UT

CPE Device handles Switching 본사에 있는 Router가 모든 지사간의

Data forwarding을 책임진다. 지사

CPE 는 스위치여도 되고 라우터여도

된다.

UT

HQ site Router

One subnet

for each remote site L2 CPE

L2 CPE

Subnet 1

Subnet 2

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21

VPLS (Virtual Private LAN Service)

Martini-draft는 Point-to-point Ethernet L2 VPN service를 MPLS망상으로 제공하는 방법을 기술

Martini-draft는 Point-to-MultiPoint transport를 지원하지 않는다.

Ingress LER은 Physical port, VLAN ID or Physical port+VLAN ID를 보고 해당 Egress LER로 라우트된 VC-LSP로 매핑시킨다. 즉, VC-LSP에 관련된 Egress LER에 연관된 MAC address를 학습하지 않는다.

Forwarding simplicity. No MAC scalability concern

VPLS란?

VPLS (Virtual Private LAN Segment): SP의 MPLS or IP망상으로 한 Customer의 여러 Sites간에 형성된 하나의 L2 Broadcast Domain

VPLS (Virtual Private LAN Service)

SP가 VPLS를 제공해주어 customer의 여러 Sites간에 Point-to-MultiPoint 통신을 가능케 해주는 서비스.

L2 Broadcast Domain, Many-to-Many

Transparent to Customer (I.e. PE based): TLS (Transparent LAN Switching) Service라고도 함.

References

Draft-lasserre-vkompella-ppvpn-vpls-02.txt, June 2002

Draft-ietf-ppvpn-vpls-requirements-00.txt, March 2002

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22

Broadcast Domain

L2 Switch

(Bridge)

Broadcast Domain

L2 Switch

(Bridge)

VLAN을 도입하여 Broadcast

Domain을 segmentation

Unknown frame이나 Broadcast

frame이 VLAN안에서만 포워딩되고 다른 VALN (BD)으로는 전달되지 않는다.

다른 VLAN으로 전달될 때는

Router (L3)를 경우한다.

BD1 BD2

VLAN

blue VLAN

red

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

Unknown frame이나 Broadcast

frame이 모든 단말로 Broadcast된다.

- Broadcast Storming (LAN 성능

저하, normal unicast frame 대역)

- Security

BD1

1 2 3

L2 Switch

(Bridge)

VLAN blue에속한

멤버들은 마치 자신들만 L2 switch

(a single

Broadcast

Domain을 가진)에

연결되어 있다는

생각한다.

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23

Concept of VPLS service

L2 Switch

(Bridge)

BD1 BD2

VLAN

blue VLAN

red

1 2 3 4 5

MPLS Network

(MAN/WAN)

Customer A

Customer A

Customer A

Customer B

Customer B

L2 Switch

Customer의 CPE devices들은 마치 자신이 하나의 L2 switch에 연결되어 있고 하나의 L2

broadcast domain내에 있는 것처럼 생각한다.

이 VPLS를 통해 PTMP Service가 자연스럽게

제공됨

VPLS

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24

이를 위해

PE Router는 per-lsp-basis로 destination MAC address를 학습해야 한다.

그래야 Site 2로 보낼 것인 지, Site 3로 보낼 것인지를 판단할 수 있다.

MAC address를 학습하기 위해서는 Unknown frame과 Broadcast frame

을 VPLS(Segment)에 속한 모든 PE에게 Broadcast할 수 있어야 한다.

Frame replication at Ingress LER(PE)

Across all VC LSPs That are part of VPLS

VPLS별로 VPLS Forwarding table (VPN Identifier, LSP, MAC)를 따로 관리해야 한다.

일단 Destination MAC address가 Ingress LER에서 학습되면 바로 해당

VC-LSP를 통해 frame을 전달한다.

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25

MAC address Learning

PE Router는 unknown frame이나 Broadcast frame을 VPLS에 속한 모든

Outgoing VCs상으로 broadcast한다.

한 VPLS내의 모든 PE는 Full-mesh connectivity를 갖는다.

PE 라우터는 inbound VC-LSP상으로 frame이 들어오면 이 frame의 MAC

adress를 학습하고 이를 outbound VC-LSP의 연관시킨다.(등록한다)

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26

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3

Eth30

Site 3 PE4

PE5

P P M2

M1

M3

M4

VPLS

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27

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

VCID 1000 vc label 102


Martini-signaling (Targeted LDP/DU mode)

1. Operator는 Site 1, 2, 3이 연결되어 있는 PE1, PE2, PE3간에 full-mesh로 VPLS

instance를 하나 생성한다. 이 VPLS instance에는 하나의 unique VCID가 할당된다.

1.1 각 PE는 Targeted LDP session을 통해 downstream-unsolicited mode로 vc-label을

배포한다. 즉, VPLS에 관한 label값을 egress LER이 할당하여 이를 ingress LER에게

바로 배포한다.

Use vc-label 102 for VCID

1000 when sending to me

(나한테 보낼 때, vc-label 102

를 써서 보내!)

Use vc-label 103 for VCID

1000 when sending to me

(나한테 보낼 때, vc-label 103

를 써서 보내!)

Control Plane

VPLS: Control Plane (1)

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28

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth/30

Site 3



vc label 102

vc label 103

VC-lsp setup (created)

1.1 VPLS 1000을 위한 vc-lsp 102와 vc-lsp 103 생성됨.


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29

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3





Martini-signaling (Targeted LDP/DU mode)

p1

p2

p3

p4

p5

p6

VCID 1000

Eth20, p1/vc-lsp102, p2/vc-lsp302

VCID 1000


VCID 1000


A VPLS (VCID=1000) is setup

A VPLS for Customer A is setup between PE1, PE2 and PE3


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30

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

MAC Interface

Eth20

P1/vc-lsp102

P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

PE4

IP M2 M1

1. PE2에 Port 20을 통해 Ethernet frame이 들어오면, PE2는 frame이 들어온 물리적인

Port (또는 Port + VLAN ID)를 통해 이 frame이 VPLS 1000에 속한 프레임을 알아낸다.

: Port or (Port + VLAN ID) VPLS ID/FIB

Data Plane

M2

M1

M3

SA DA

IP M2 M1 Ethernet frame

Destination MAC address

Source MAC address

VPLS: Data Plane (1)

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31

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

PE4

IP M2 M1

1.1 Source MAC learning: PE2는 도착한 프레임의 source MAC address를 학습하여

SA=M2를 VPLS 1000의 FIB(Forwarding Information Base)의 Eth20에 등록한다.

MAC Interface

M2 Eth20

P1/vc-lsp102

P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

M2

M1

M3


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32

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

PE4

IP M2 M1 102 Tunnel Label L2H


1.2 Destination MAC lookup: VPLS 1000의 FIB를 lookup한다. Destination MAC = M1

이 FIB entry에 없으면 (즉, 학습이 되어 있지 않으면-Unknown frame이면), VPLS 1000

에 속한 모든 PE로 프레임을 flooding한다. 즉, 도착한 프레임을 복제(replication)하여

p1/vc-lsp102를 통해 PE1으로, p2/vc-lsp 302를 통해 PE3로 전달한다. (물론 PE4로는

전달하지 않는다.) 이때 vc-label과 tunnel label을 부착하여 전달한다.

MAC Interface

M2 Eth20

P1/vc-lsp102

P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

IP M2 M1

M2

M1

M3


VC Label (Demultiplexor)

Tunnel Label

Transport Header

MPLS frame


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33

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

PE4



2. Core LSRs (P Routers): PW상의 모든 LSR들은 Outer label (Tunnel label)값만 참조하여 해당 PE까지 프레임을 전달한다(label swapping). LSR들은 Tunnel label값만 참조하여 포워딩하기 때문에 현재 자기가 포워딩하고 있는 프레임들이 어느 VPLS에 속한

프레임인지는 모른다.

MAC Interface

M2 Eth20

P1/vc-lsp102

P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

M2

M1

M3


www.netmanias.com

34

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

PE4



3. PE2 (Egress LER): PE2는 도착한 프레임의 vc-label값을 참조하여 이 프레임이 어느

VPLS에 속한 프레임인지를 알아낸다(이 예에서는 VPLS 1000에 속한 프레임임을 알게

된다).

: vc-label lookup VPLS ID/FIB MAC Interface

Eth10

P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

M2

M1

M3


www.netmanias.com

35

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

PE4



3.1 Source MAC learning: 도착한 MPLS 프레임의 label를 제거(POP)하고 이더넷 프레임의 source MAC address를 학습한다. PE1은 M2가 vc-label 102를 통해서 왔으므로

M2가 PE2뒤에 있음을 알게 된다. 따라서, M2를 vc-label201 인터페이스에 학습시킨다.

PE3도 동일한 동작을 수행한다.

MAC Interface

Eth10

M2 P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

Eth30

P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000

M2

M1

M3


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36

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

IP M2 M1

IP M2 M1

3.2 Destination MAC lookup: DA=M1이 VPLS 1000의 FIB에 학습이 되어 있지 않으므로 VPLS 1000에 속한 모든 Port로 이더넷 프레임을 flooding한다 (이 예에서는 Eth10으로만 전달된다). 이 때 loop 방지를 위해 vc-lsp에서온 프레임은 VPLS에 속한 다른 vc-

lsp로 flooding하지 않는다. (split-horizon rule). 즉, P4/vc-lsp301로는 flooding하지 않는다.

MAC Interface

Eth10

M2 P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

Eth30

P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000

M2

M1

M3


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37

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

4. M1 reply: Site 1의 station 1이 reply를 하여 DA=M2, SA=M1인 이더넷 프레임을 PE1

으로 전달한다.

MAC Interface

Eth10

M2 P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

Eth30

P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000

IP M1 M2

M2

M1

M3


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38

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

5. PE1에 Port 10을 통해 Ethernet frame이 들어오면, PE1는 frame이 들어온 물리적인

Port (또는 Port + VLAN ID)를 통해 이 frame이 VPLS 1000에 속한 프레임을 알아낸다.

MAC Interface

Eth10

M2 P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

Eth30

P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000

IP M1 M2


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39

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

5.1 Source MAC learning: PE1는 도착한 프레임의 source MAC address를 학습하여

SA=M1를 VPLS 1000의 FIB(Forwarding Information Base)의 Eth10에 등록한다.

MAC Interface

M1 Eth10

M2 P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

Eth30

P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000

IP M1 M2

M2

M1

M3


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40

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

5.2 Destination MAC lookup: PE1은 이더넷 프레임의 destination MAC address를

VPLS 1000의 FIB에서 Lookup한다. M2가 학습되어 있으므로 P3/vc-lsp201을 통해 프레임을 전달한다.

MAC Interface

M1 Eth10

M2 P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

Eth30

P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000

IP M1 M2

M2

M1

M3


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41

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

6. PE2는 SA=M1을 학습하여 FIB entry(P1/vc-lsp102)에 등록하고, DA=M2는 학습이 되어 있으므로 Eth20 port를 통해 포워딩한다.

MAC Interface

M1 Eth10

M2 P3/vc-lsp201

P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

Eth30

P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000

IP M1 M2

MAC Interface

M2 Eth20

M1 P1/vc-lsp102

P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

M2

M1

M3


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42

CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

7. 몇 번의 Unknown frame들이 flooding 방식으로 오고 가면, 각 PE의 VPLS 1000의

FIB table은 아래와 같이 MAC entry들이 등록되게 된다.

MAC Interface

M1 Eth10

M2 P3/vc-lsp201

M3 P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

M3 Eth30

M1 P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203

FIB for VPLS 1000 MAC Interface

M2 Eth20

M1 P1/vc-lsp102

M3 P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

M2

M1

M3


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CE2

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth10

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5 p6 PE4

8. 이후의 프레임 전달 과정은 destination MAC address가 모두 학습되어 있으므로

flooding되지 않고 바로 unicast로 포워딩 된다. 몇 번의 Unknown frame들이 flooding 방식으로 오고 가면, 각 PE의 VPLS 1000의 FIB table은 아래와 같이 MAC entry들이 등록되게 된다.

MAC Interface

M1 Eth10

M2 P3/vc-lsp201

M3 P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

M3 Eth30

M1 P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203


M2 Eth20

M1 P1/vc-lsp102

M3 P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

IP M2 M3

IP M2 M3

M2

M1

M3


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44

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth11

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

MAC Interface

M5 Eth11

M4 P3/vc-lsp21

M6 P4/vc-lsp31

M7 P4/vc-lsp31

FIB for VPLS 2000

MAC Interface

M3 Eth30

M1 P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203


M2 Eth20

M1 P1/vc-lsp102

M3 P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

CE2

Site 1

CE1

Eth21

CE2

Site 2

Eth10

M2

M1

M3

M5

M4

CE3

Site 3 M6

M7

MAC Interface

M4 Eth21

M5 P1/vc-lsp12

M6 P2/vc-lsp32

M7 P2/vc-lsp32

FIB for VPLS 2000

MAC Interface

M1 Eth10

M2 P3/vc-lsp201

M3 P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

M6 Eth31

M7 Eth31

M5 P5/vc-lsp13

M4 P6/vc-lsp23

FIB for VPLS 2000


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45

CE1

PE2

PE1

Eth20

Eth11

Site 1

Site 2

PE3 CE3 Eth30

Site 3

p1

p2

p3

p4

p5

p6

MAC Interface

M5 Eth11

M4 P3/vc-lsp21

M6 P4/vc-lsp31

M7 P4/vc-lsp31

FIB for VPLS 2000

MAC Interface

M3 Eth30

M1 P5/vc-lsp103

M2 P6/vc-lsp203


M2 Eth20

M1 P1/vc-lsp102

M3 P2/vc-lsp302

FIB for VPLS 1000

IP M2 M1

CE2

Site 1

CE2

Eth21

CE1

Site 2

Eth10

M2

M1

M3

M5

M4

CE1

Site 3 M6

M7

MAC Interface

M4 Eth21

M5 P1/vc-lsp12

M6 P2/vc-lsp32

M7 P2/vc-lsp32

FIB for VPLS 2000

MAC Interface

M1 Eth10

M2 P3/vc-lsp201

M3 P4/vc-lsp301

FIB for VPLS 1000

MAC Interface

M6 Eth31

M7 Eth31

M5 P5/vc-lsp13

M4 P6/vc-lsp23

FIB for VPLS 2000

IP M4 M5

IP M2 M1

IP M4 M5


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46

VPLS

1. VPN에 속한 Sites와 연결되어 있는 PE Router들간에 VCs full-mesh를 생성한다.

2. 각 PE Router에 VPN 정보를 등록한다. A VPN에 속한 VCs과 Ethernet port or VLAN ID를

하나의 VPN ID로 등록한다.

3. PE Router는 VPN에 속한 MAC address(자신쪽과 Egress쪽)를 학습한다.

4. Source MAC address learning과정은 802.1D방식으로 수행되는 데, 한 가지 차이점은

Ethernet frame을 받은 Port 뿐만 아니라 Outbound VC-Label값까지 학습한다는 점이다.

5. 초기에 Unknown frame이 PE 라우터로 들어오면 VPN에 속한 모든 PE 라우터로 Flooding

하고 이후 Destination MAC address가 학습되면 해당 PE로만 frame을 포워딩한다.

6. P 라우터는 Tunnel Label을 이용해 Label swapping방식으로 프레임을 스위칭하므로 MAC

address learning을 할 필요가 없다.

7. PE 라우터는 모든 PE에 연관된 MAC address를 다 학습하는 것은 아니고 VPN이 설정된

PE에 연관된 MAC address만 학습한다.

8. PE 라우터는 통상적인 L2 Switch와 달리 MPLS망내에서 STP를 돌리지 않는다. 망 복구는

MPLS의 Protection능력을 이용한다.

9. 1에서 언급한 바와 같이, 하나의 VPN에 속한 모든 PE들간에는 VCs이 Full-mesh로 생성한다. 즉, 모든 PE에서 다른 PE 로는 1HOP으로 전달된다. 이 때 Split-Horizon forwarding

rule을 적용하여 loop를 방지한다.

10. Split-Horizon forwarding rule: VC-to-another VC 포워딩을 금지

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Summary

Virtual Private LAN Service - KRnet · 2012-05-09 · Virtual Leased Line (VLL) Service Transparent...

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