1. 研究目的与意义
QinQ技术通过在以太帧中堆叠两个802.1Q包头，有效地扩展了VLAN数目，使VLAN的数目最多可达4096x4096个。同时，多个VLAN能够被复用到一个核心VLAN中。MSP通常为每个客户建立一个VLAN模型，用通用属性注册协议/通用VLAN注册协议（GARP/GVRP）自动监控整个主干网络的VLAN，并通过扩展生成树协议（STP）来加快网络收敛速度，从而为网络提供弹性。SVLAN技术作为初始的解决方案是不错的，但随着用户数量的增加，SVLAN模型也会带来可扩展性的问题。因为有些用户可能希望在分支机构间进行数据传输时可以携带自己的VLANID，这就使采用QinQ技术的MSP面临以下两个问题：第一，第一名客户的VLAN标识可能与其他客户冲突；第二，服务提供商将受到客户可使用标识数量的严重限制。如果允许用户按他们自己的方式使用各自的VLANID空间，那么核心网络仍存在4096个VLAN的限制.
而QinQ可以提供一种廉价、简洁的二层VPN解决方案，不需要信令协议的支持，可以通过纯静态配置实现，而且只需要网络边缘设备支持QinQ，内部只需要可以支持802.1Q的设备即可，所以越来越多的小型用户倾向于使用该功能构建自己的VPN网络。
运营商在通过Ethernet提供Internet接入业务时需要对客户标识，做到精细化管理，而且随着新业务的开展（如Triple-Play、Wholesale、VPN），运营商还需要对业务进行细分，以区别提供不同的管道、QoS策略。原有基于802.1Q只有4096个vlan标识不能满足这样的需要，QinQ正好可以扩展这样的标识，同时还可以利用不同的VLAN来区分运营商的服务和不同的客户。
2. 课题关键问题和重难点
QinQ实现方式一种是基于端口的QinQ，一种是基于流分类的灵活QinQ。基于端口的QinQ的实现机理如下：当该设备端口接收到报文，无论报文是否带有VLANTag，交换机都会为该报文打上本端口缺省VLAN的VLANTag。这样，如果接收到的是已经带有VLANTag的报文，该报文就成为双Tag的报文；如果接收到的是untagged的报文，该报文就成为带有端口缺省VLANTag的报文。由于基于端口的QinQ比较容易实现，所以业界主流厂家的三层交换机都支持。基于端口的QinQ的缺点是外层VlanTag封装方式死板，不能根据业务种类选择外层VlanTag封装的方式，从而很难有效支持多业务的灵活运营。基于流分类的灵活QinQ实现机理如下：基于流的QinQ特性（SelectiveQinQ），可灵活根据流分类的结果选择是否打外层VLANtag、打上何种外层VLANtag：如根据用户Vlantag、MAC地址、IP协议、源地址、目的地址、优先级、或应用程序的端口号等信息实施灵活QinQ特性。借助上述流分类方法，实际实现了根据不同用户、不同业务、不同优先级等对报文进行外层VLANtag封装，对多种业务实施不同承载的方案。
3. 国内外研究现状（文献综述）
设备提供的端口QinQ特性是一种简单、灵活的二层VPN技术，它通过在运营商网络边缘设备上为用户的私网报文封装外层VLANTag，使报文携带两层VLANTag穿越运营商的骨干网络。
在公网中，设备只根据外层VLANTag对报文进行转发，并将报文的源MAC地址表项学习到外层Tag所在VLAN的MAC地址表中，而用户的私网VLANTag在传输过程中将被当做报文中的数据部分来进行传输。QinQ使得运营商可以用一个VLAN为含有多个VLAN的用户网络服务。举例来说，用户网络A的私网VLAN为VLAN1~10，用户网络B的私网为VLAN1~20。运营商为用户网络A分配的VLAN为VLAN3，为用户网络B分配的VLAN为VLAN4。当用户网络A的带VLANTag的报文进入运营商网络时，报文外面会被封装上一层VLANID为3的VLANTag；当用户网络B的带VLANTag的报文进入运营商网络时，报文外面会被封装上一层VLANID为4的VLANTag。这样，不同用户网络的报文在公网传输时被完全分开，即使两个用户网络的VLAN范围存在重叠，在公网传输时也不会产生混淆。
相对基于MPLS的二层VPN，QinQ具有如下特点：
4. 研究方案
通过毕业设计了解VLAN和Trunk的技术原理，熟悉QinQ的报文格式，熟悉QinQ技术在运营商中的灵活应用，熟悉QinQ技术在运营商中的部署模型，运用二层隧道技术设计一套基于QinQ技术的运营商网络，并基于设计的架构进行网络工程的仿真和实现。
5. 工作计划
课题设计的总体方案：
分析ISP网络的组建，做好规划设计；
在辅导老师的指导下，对一些细节进行调整和深入制作，使得规划更加完善。
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