基于EPON系统的QINQ技术的研究与实现

摘要

无源光网络(PON)的概念由来已久，它具有节省光纤资源、对网络协议透明的的特点，在光接入网中扮演着越来越重要的角色。以太网与PON的结合，便产生了以太网无源光网络EPON，EPON同时具备了以太网和PON的优点，正成为光接入网领域中的热门技术。
　　 QINQ技术是EPON的关键技术之一，它的主要作用是对VLAN数量的扩充，另外，在运营商网络中QinQ报文带着两层VLAN tag，但设备并不对封装在外层VLAN tag之后的内层VLAN tag进行识别和处理，这种处理方式也是一种简单、实用的VPN技术。
　　 本文根据实际组网中的需要，在EPON系统的OLT设备上增加了QINQ的设计，同时根据实际的配置场景，提出了一种基于用户的配置方案。主要工作有：
　　 (1)在分析了OLT平台软件系统模式的基础上，根据QINQ及EPON的特性需求，设计了基本QINQ和灵活QINQ的实现方案以及QINQ模块的数据结构。
　　 (2)对EPON及QINQ的下行工作特点进行分析，根据EPON的下行工作采用广播的方式，并且QINQ下行的主要工作是将报文的外层标签剥除，设计了下行处理模块的工作方式，并且通过编写代码实现了下行处理模块的控制流程以及下行数据处理流程，其中控制流程主要是添加删除规则等。
　　 (3)对EPON及QINQ的上行工作特点进行分析后，依据EPON的上行工作是采用TDMA方式的原理，需要根据不同的字段对报文灵活添加外层标签，设计了上行处理模块的工作方式，并且通过编写代码实现了上行处理模块的控制流程和上行数据处理流程。
　　 (4)本文根据实际测试条件和环境，对QINQ的主要功能的实现进行了验证，主要针对VID的值与VLAN优先级的不同测试系统是否可以在配置相关规则后对其进行识别，并根据字段的不同值打上不同的外层VLAN TAG。实际测试结果表明本文采用的实现方式可以灵活实现根据需要及所选字段的值为报文打上外层VLAN TAG。本文中实现的功能可以被应用在多种实际配置场景中。