QinQ

  QinQ也称Stacked VLAN 或Double VLAN。标准出自IEEE 802.1ad,目前该标准仍处于草案阶段。其实现为在 802.1q协议标签前再次封装802.1q协议 标签,其中一层标识用户系统网络(customer network),一层标识网络运营网络(service provider network),将其扩展实现用户线路标识。

       VLAN最初是一种虚拟工作组概念,是在同一个交换机上面,实现不同工作组之间的隔离,共享一个交换机设备。VLAN内的所有用户是可相互通信的,VLAN有4096的局限,对于单个接入交换机来说,4096个完全够用,但是对于一个庞大的二层网络,或者完全部署PUPV的宽带接入网来说,4096个就显得捉襟见肘,而QinQ就正是为解决VLAN局限提出来的。 随着MPLS 二层VPNVPLS、VLL、CCC等二层 VC专线的应用部署,也碰到了同样的VLAN局限。一是VLAN的局限限制了VC的数量,CE用户之间也存在现实的VLAN冲突,这些需求都需要依托QinQ来解决。 现网BRAS一般可以做到每端口支持4096个VLAN终结,也基本满足了Internet接入需求,但是随着电信多业务的推广,逐渐出现了PSPV概念,出现了一个用户多种业务多个VLAN的需求,这样就需要宽带接入网汇聚交换机支持QinQ,BRAS需要支持对QinQ的终结。 什么是QinQ QinQ技术〔也称Stacked VLAN 或Double VLAN〕。标准出自IEEE 802.1ad,其实现将用户私网VLAN Tag封装在公网VLAN Tag中,使报文带着两层VLAN Tag穿越运营商的骨干网络(公网)。在公网中报文只根据外层VLAN Tag(即公网VLAN Tag)传播,用户的私网VLAN Tag被屏蔽。

### 关于QinQ网络协议 QinQ(802.1Q-in-802.1Q)是一种基于IEEE 802.1Q标准的技术扩展,用于在网络中增加VLAN标签的层数。通过在原有的单层VLAN标签基础上再封装一层VLAN标签,使得原本仅支持4K个VLAN的传统以太网可以支持多达16M个逻辑隔离的虚拟局域网。 #### QinQ的工作机制 QinQ的核心思想是在原有帧头的基础上嵌套两个802.1Q标签字段。外层标签通常由运营商控制,而内层标签则保留给客户使用。这种双层标签结构允许服务提供商在一个公共基础设施上提供多个独立的租户网络[^1]。 ```c struct ethhdr { unsigned char h_dest[ETH_ALEN]; /* destination address */ unsigned char h_source[ETH_ALEN]; /* source address */ __be16 h_proto; /* frame type ID field */ }; /* For double tagged frames (like in QinQ) */ struct vlan_hdr { __be16 h_vlan_TCI; /* VLAN id and priority */ __be16 h_vlan_encapsulated_proto; /* encapsulated protocol (e.g., ETH_P_IP) */ }; ``` 在外层和内层之间插入额外的`vlan_hdr`结构体来表示第二层VLAN标记。 #### 实现方式 可以通过软件或者硬件两种途径实现QinQ功能。对于软件层面来说,Linux下的`bridge-utils`工具集以及现代版本中的`iproute2`命令提供了创建和支持带有双重标签的数据包的能力。例如: ```bash # 创建一个带QinQ标签的桥接接口 vconfig add br0 100 # 添加第一个VLAN ID为100 vconfig add br0.100 200 # 对br0.100再次加VLAN ID为200形成QinQ效果 ``` 以上脚本展示了如何利用`vconfig`工具手动配置QinQ环境[^3]。 ### 相关理论背景补充 计算机网络遵循分层架构原则,在不同层次间传递数据单元的同时附加必要的头部信息完成寻址等功能。具体到QinQ,则主要涉及到了数据链路层的操作[^2]。
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