QinQ基本原理

QinQ基本原理
QinQ是指在802.1Q VLAN的基础上增加一层802.1Q VLAN标签，从而拓展VLAN的使用空间。在公网的传输过程中，设备只根据外层VLAN Tag转发报文，并根据报文的外层VLAN Tag进行MAC地址学习，而用户的私网VLAN Tag将被当作报文的数据部分进行传输。
图1 QinQ典型应用组网图

如图1所示，用户网络A和B的私网VLAN分别为VLAN 1～10和VLAN 1～20。运营商为用户网络A和B分配的公网VLAN分别为VLAN 3和VLAN 4。当用户网络A和B中带VLAN Tag的报文进入运营商网络时，报文外面就会被分别封装上VLAN 3和VLAN 4的VLAN Tag。这样，来自不同用户网络的报文在运营商网络中传输时被完全分开，即使这些用户网络各自的VLAN范围存在重叠，在运营商网络中传输时也不会产生冲突。当报文穿过运营商网络，到达运营商网络另一侧PE设备后，报文会被剥离运营商网络为其添加的公网VLAN Tag，然后再传送给用户网络的CE设备。
QinQ报文封装格式
QinQ报文有固定的格式，就是在802.1Q的标签之上再打一层802.1Q标签，QinQ报文比802.1Q报文多四个字节。

QinQ报文比802.1Q报文多四个字节，因此建议用户在组网时适当增加运营商网络中各接口的最大帧长（至少为1504 字节）。目前交换机缺省支持的最大帧长超过1504字节，不需要手动配置。

QinQ的实现方式
QinQ的实现方式可分为以下两种：
基本QinQ
基本QinQ是基于端口方式实现的。当端口上配置了基本QinQ功能后，不论从该端口收到报文是否带有VLAN Tag，设备都会为该报文打上本端口缺省VLAN的Tag。
如果收到的是带有VLAN Tag的报文，该报文就成为带双Tag的报文。
如果收到的是不带VLAN Tag的报文，该报文就成为带有本端口缺省VLAN Tag的报文。
灵活QinQ
灵活QinQ是基于端口与VLAN相结合的方式实现的，即端口对接收的报文，可以通过单层VLAN tag转发，也可以通过双层VLAN tag转发。另外对于从同一个端口收到的报文，还可以根据VLAN的不同进行不同的操作，包括：
为具有不同内层VLAN ID的报文添加不同的外层VLAN Tag。
根据报文内层VLAN的802.1p优先级标记外层VLAN的802.1p优先级和添加不同的外层VLAN Tag。
通过使用灵活QinQ技术，在能够隔离运营商网络和用户网络的同时，又能够提供丰富的业务特性和更加灵活的组网能力。

QinQ的封装方式
QinQ封装是指如何把单层Q报文转换成双层Q报文，封装主要发生在城域网面向用户的UPE接口上进行。
根据不同的封装数据，QinQ可以分为几种不同类型，包括基于接口的QinQ和基于流的QinQ两大类，另外，还可以在路由子接口上进行特殊的QinQ封装，具体如下：
（1）基于接口的QinQ封装
基于接口的封装是指进入一个接口的所有流量全部封装一个相同的外层VLAN Tag，封装方式不够灵活，用户业务区分不够细致，这种封装方式也称作QinQ二层隧道。  
（2）基于流的QinQ封装
基于流的QinQ封装可以对进入接口的数据首先进行流分类，然后对于不同的数据流选择是否封装外层Tag、封装何种外层Tag，因此这种封装方式也称作二层灵活QinQ。
例如：当同一用户的不同业务使用不同的VLAN ID时，可以根据VLAN ID区间进行分流。假设PC上网的VLAN ID范围是101～200；IPTV的VLAN ID范围是201～300；大客户的VLAN ID范围是301～400。面向用户的UPE收到业务数据后，根据VLAN ID范围，对PC上网业务封装上外层Tag 100，对IPTV封装上外层Tag 300，对大客户封装上外层Tag 500。
（3）在路由子接口上进行QinQ封装
QinQ封装一般在二层接口上进行，但有一种特殊情况，QinQ也可以在路由子接口上进行封装。
当MPLS/IP核心网采用PWE3/VLL/VPLS透传业务数据时，NPE上的路由子接口可以根据用户VLAN ID封装外层VLAN ID，通过外层VLAN ID接入VLL/PWE3。此种方法可以通过一个子接口来透传多个标识用户的VLAN ID，这种子接口也叫QinQ Stacking子接口。
这种封装方式也是基于流的QinQ封装方式，但QinQ Stacking子接口只能和L2VPN(PWE3/VLL/VPLS)业务结合起来才有意义，不支持三层转发功能。