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VPLS关键技术研究
VPLS（VirtualPrivateLANService）是一种基于以太网技术的虚拟专线服务，它是以太网VLAN扩展的一种解决方案。VPLS具有以下几个特点：透明传输、任意二层协议支持、隧道技术、扁平的扩展性和灵活性。本文将重点介绍VPLS的关键技术研究。
一、VPLS架构
VPLS的基本架构包括两部分，一部分是VPLS客户端，一部分是VPLS云，客户端可以是路由器、交换机、PC等终端设备。VPLS云通过一组VPLS边缘节点和一个VPLS核心网来实现。
VPLS的边缘节点包括PE（ProviderEdge）和CE（CustomerEdge）。其中PE节点连接了客户端和VPLS云，其实现了VPLS协议的传输。CE节点在VPLS云中充当最后一哩的路由器，是VPLS客户端与VPLS云之间的接口。
VPLS核心网是一个交换机网络，它由多个PE节点组成。VPLS核心网通过组播、隧道技术等完成VPLS流量的传输。VPLS核心网对VPLS客户端是透明的，客户机直接感受到的是一个扩展的局域网。
二、VPLS关键技术研究
1.VLAN代替隧道
在传统的以太网网络中，为了避免广播风暴的影响，通常采用VLAN技术将网络划分为多个虚拟网。为了实现VPLS中跨物理介质的网络互连，可以使用隧道技术，如GRE（GenericRoutingEncapsulation）和L2TP（Layer2TunnelingProtocol）。但是，隧道技术增加了网络的复杂性和空间开销，在扩大规模的情况下，会出现问题。这时就需要采用基于VLAN的解决方案，它可以大大减少网络的负担和建设成本。
2.MAC地址学习
在VPLS中，MAC地址学习是实现透明性的一个关键。VPLS可以实现数据包在任意两个节点之间的透明转发。因此，PE节点需要在VPLS云中进行MAC地址学习，并将学习的MAC地址插入转发表，实现数据包的路由。VPLS在MAC地址学习时，允许多个PE学习相同的MAC地址，不进行任何冲突处理。这是因为在VPLS中，MAC地址和VLANID组合唯一，不会出现冲突。
3.PseudowireEmulation
PseudowireEmulation是一种将任意二层协议传输到远端的网络技术。它提供了一种透明的，点对点的连接机制，在VPLS中得到了广泛的应用。它可以在不修改现有二层协议的情况下，将现有网络改造为一个VPLS网络。PseudowireEmulation还提供QoS保证，并支持流量工程，提供端到端的类数据链路服务。
4.多协议标签交换技术
在VPLS网络中，需要实现多个客户的VLANID彼此隔离，在VPLS云中传输时，使用多协议标签交换技术进行隔离。当一个VPLS实例在核心网中传输时，使用的是一个唯一的VPN标签。每个客户的VLANID映射到VPLS的专用标签，以便在VPLS云中实现隔离，防止客户间的数据交叉和冲突。
5.组播技术
在VPLS网络中，组播技术被广泛应用。VPLS中的组播是通过控制屏蔽域（ControlPlane），将多播包从源PE传输到目的PE。源PE使用IGMPsnooping获取组播组以及成员。随后，在VPLS云中以P2MP方式展开。这种组播协议可以扩展到VPLS云中的多个客户端，实现多租户的组播。
三、总结
本文主要介绍了VPLS的架构和关键技术研究。VPLS以其透明性，任意二层协议支持，隧道技术，扁平的扩展性和灵活性，成为了现代二层数据中心和WAN解决方案。VPLS需要解决一系列问题，如MAC地址学习，PseudowireEmulation等技术。VPLS技术的发展将进一步加强数据中心和WAN的集成，为大规模云计算和虚拟化应用奠定基础。