,设备与PEN相连的主机不需要单独学习其他主机的MAC地址,在之前的过程中已经通过其他设备的ARP请求报文全部学习到了。
3.2 PBB网络的效率
在PBB网络中,情况有些不同。若使得VPN B中所有的主机都获得其他主机的MAC地址,那么每一台主机都要发送一个广播报文从直连的PE设备在公网上广播一次。公网设备的度表示该设备连接其他设备的数量,包括公网设备和私网设备,记为D。由于PBB网络利用STP消除环路,因此公网设备的度应该按照逻辑上的拓扑进行计算。设VPN B中的主机数为K,公网设备数量为M,其中PE设备的数量记为H,公网设备的度分别为:D1.......DM用户报文从站点通过PEi以单播的方式转发到PEj,被公网设备转发的次数记为 。与VPLS网络的过程类似,区别在与PBB网络转发ARP请求报文的方式是在公网上广播。ARP请求报文在公网上转发的次数为: ,可以计算出公网设备转发报文的总次数PB为:
3.3 PBB/VPLS双栈网络的效率
假设有两个不同的网络,分别采用PBB技术和VPLS技术进行组网,且两个网络中的PE设备上都有VPN C的服务实例。设VPLS网络中共有N个PE设备,每台PE设备连接的主机数分别为K1...KN;PBB网络中共有H台PE设备,每台PE设备连接的主机数为 ,主机总数 ,PBB公网设备(包含双栈设备)数量为M,公网设备的度分别为:D1.....DM,其中双栈设备的度按照与其连接的PBB网络设备的数量计算。主机之间互学MAC的过程与以往两个网络的大体类似,需要注意的几个细节是:双栈设备应该当做一个特殊的PE设备,双栈设备在PBB网络中的度应该按照PBB网络中与其相连的设备数计算;双栈设备从VPLS网络中接受ARP请求报文后向PBB公网中转发,转发的次数应该按照双栈设备的度计算;报文在穿越公网时,需要穿过两个网络,因此要区别对待。
整个过程可以看成三个步骤:
(1)各个站点中的主机学习同在一个站点中的其他主机的MAC地址。
(2)VPLS网络中主机学习其他不在同一站点主机的MAC地址,包括PBB网络中的主机。
(3)PBB网络中主机学习其他不在同一站点主机的MAC地址,包括VPLS网络中的主机。
以上三步中网络融合,每一步公网转发报文的次数分别记为:P1、P2、P3,总的次数记为P,P=P1+P2+P3。其中,
  上述的组网方式中,VPLS网络中所有PE设备之间要建立VPLS隧道,当站点中有广播报文的时候,就得向所有其他PE设备都转发一份;而PBB网络中则需要在全网广播;所有的PE设备之间建立的是全连接,从MAC地址学习的角度来看,这样的组网方式效率不是很高。
4 PBB/VPLS双栈网络的效率优化
为了改善网络效率,在双栈网络的结构上可以采取Hub-Spoke方式,将双栈设备设为Hub节点,其他PE设备设置成Spoke节点,Spoke节点之间不允许直接通信,而是通过Hub节点进行统一地管理。将双栈设备设置成Hub节点,VPLS网络中的PE设备作为Spoke节点只要和Hub节点之间建立一条VPLS隧道;同理,PBB网络中的PE设备和Hub设备之间建立一条PBB隧道,无论从站点中接受到什么报文只需要向Hub节点转发一份。双栈网络中PE设备之间不直接通信,Hub-Spoke模型如图4所示:

图4 Hub-Spoke模型
Fig.4 Hub-Spokemodel
从Spoke到Hub的入方向流量如实线箭头所示,从Hub到Spoke出方向流量如虚线箭头所示。对于私网的各个站点的相互关系,可以采取以下策略:
(1)Hub节点连接的站点中配置一个ARP代理服务器怎么写论文。ARP代理服务器通过ARP请求报文中源IP和目的IP的值,判断这两个IP地址是否在同一站点,如果在同一站点则不响应,如果不在同一站点,则将向源主机应答自己的MAC地址。
(2)与Spoke节点连接的主机MAC地址发生变化或有主机加入网络时,发送一个免费ARP报文到ARP代理服务器。
(3)Spoke节点之间不直接通信,而是通过Hub节点进行转发。
根据之前假设的网络模型,若使所有设备之间正常通信,在双栈设备的代理服务器获取到网络中所有主机的MAC地址的同时,也要使网络中的主机获取双栈设备的MAC地址。由于VPLS网络和PBB网络都采取的都是Hub-Spoke工作方式网络融合,可以采取相同的方式计算公网设备转发报文的次数。公网中所有设备转发报文的次数 , 、 、 的含义分别和之前的P1、P2、P3相同,通过计算可以得出: ,同一站点的主机之间通过免费ARP报文可以获取到彼此之间的MAC地址。当所有主机发送免费ARP报文之后,双栈设备就可以获取所有主机的MAC地址
系数2表示ARP请求报文和ARP应答报文,在公网上一来一回共两次。
Hub-Spoke组网方式和普通的组网方式在主机MAC地址学习效率上的差异可以表示为:

Hub-Spoke方式虽然能有效地提升各站点间主机MAC地址学习的效率,但是也有其适用的范围,当网络中主机在个站点之间的分布以及网络的拓扑形状满足 >0时,采用Hub-Spoke组网方式的双栈网络,将会使得网络中主机互相学习MAC地址的效率得到提升。 的值越大,网络设备的利用率就越高。
5 总结与展望
随着城域网的发展,PBB和VPLS将会是城域网技术中的两个主流方向,采取不同技术的网络之间的融合问题将会逐步显现出来,而PBB/VPLS双栈技术在解决这一问题上的绝对优势,必将成为运营商的首选方案。本文提出的Hub-Spoke组网方式,虽然能解决双栈网络的利用效率问题,但是也存在其适用范围和不足之处。例如在PE设备和双栈设备之间隧道的建立方式上,以及处理网络拓扑变化等问题上,没有给出一个合理的方案。在后续的研究工作中还需要进一步研究,以满足网络发展的需求。
参考文献:
[1]黎剑.浅析PBB/PBT/TMPLS分组传送技术的优缺点[J].中国高新技术企业.2009,(128):187
[2]刘浩.电信级以太网技术PBT和T-MPLS的分析和比较[J].电信技术,2007,(2):24~29.
[3]徐名海,糜正琨.VPLS技术及其应用[J].中兴通信技术,2008,14(6)13~17
[4]何晓明,等.VPLS技术及其在城域以太网中的应用[J].电信科学,2007,5:6~8
2/2 首页 上一页 1 2 |