▲作者：楊誠
最近有看到關於BGP EVPN技術的知識點，想給大家分享一下。
因為BGP EVPN是在VPLS這個技術上發展而來，所以此處會先給大家講解VPLS的技術原理。
而VPLS跟MPLS VPN很類似，以下文章中講到很多的專業術語都跟MPLS VPN有關，所以學完MPLS VPN技術的同學再來學習VPLS會更容易上手。
本著高效的原則，本文中就不再講解MPLS VPN這個技術，而以下的知識點在學習完MPLS VPN技術的基礎上閱讀會更友好些。好了，讓我們開始吧。
說起BGP EVPN這個技術，學習過VXLAN的同學會比較清楚，它可以作為VXLAN控制平面的路由協議幫助VXLAN傳遞VNI號、IP路由及MAC資訊，它還有一個作用就是作為一種二層VPN技術來完成分處於不同地理位置的區域網互聯。
BGP EVPN以VPLS的替代版本出現，優化了VPLS的一些不足之處。為了更能深入研究BGP EVPN，所以首先我們得掌握VPLS的原理。
01
VPLS的基本概念
VPLS全稱Virtual Private LAN Service（虛擬專用區域網業務），是公用網路中提供的一種點到多點的二層VPN。
以前可能有小夥伴聽過MPLS VPN可以是作為三層VPN來使用，也可以作為二層VPN來使用，而需要作為二層VPN使用時就是指VPLS，所以VPLS就是MPLS VPN的L2VPN。
既然它是一種二層VPN，所以分處於不同地理位置的區域網用VPLS互聯，其效果就相當於各區域網之間連線了一臺巨大的交換機一樣，各區域網的出口裝置之間相處於同一個廣播域。
VPLS同時作為MPLS VPN的二層VPN，它像我們之前學習過的三層MPLS VPN基於MPLS中的標籤來實現資料轉發的，也同樣有私網標籤和公網標籤之分。
講到這可能有小夥伴問，
有了三層VPN技術為什麼還需要二層VPN？
這要跟它的應用場景掛鉤。
分處於不同地理位置的site（站點）需要進行私網互通，可以採用專線或者VPN技術來實現。而專線又可以分為裸光纖、SDH、MSTP（
注意，此處的MSTP不是我們路由交換課程中學習的生成樹協議，而是多業務傳送平臺，專線的一種
）、WDM等（此塊知識會在華為接入網和傳輸網課程中講到），但專線價格昂貴，為了節省成本就只能採用VPN。
VPN從層次上可以劃分為二層VPN、三層VPN以及應用層VPN，常見的二層VPN有PPTP、L2TP、VPLS、BGP EVPN等；常見的三層VPN有GRE、IPsec、MPLS VPN等；而應用層VPN有SSL等。
site之間互聯如果沒特殊需求採用二層或三層VPN都行，但有的場景必須用二層VPN，例如，分處於異地的資料中心做災備（學路由交換的小夥伴可能對災備不是很清楚，簡單理解就是做冗餘），且要求伺服器之間處於同一個廣播域，那此時就只能用二層VPN了。接下來我們學習下VPLS的基本原理。
02
VPLS的實現原理
如圖1，需要實現企業A分部1和分部2之間的互聯，企業B分部1和分部2之間的互聯；
▲圖1
VPLS與MPLS VPN一樣，裝置角色同樣有CE、PE、P之分，在此基礎上多了些概念，如AC、PW、VSI等：
▲AC
（Attachment Circuit）
：
接入電路，即連線CE與PE的鏈路；
▲VSI
（Virtual Switch Instance）
：
虛擬交換例項，同MPLS VPN一樣，PE上也需要建立例項，並繫結AC線路，而這個例項則稱之為VSI；
▲PW
（Pseudo Wire）
：
偽線，兩個PE裝置上VSI之間的一條虛擬連線；
▲PW Signal
：
PW信令協議，用於建立和維護PW，PW信令協議主要有LDP；簡單理解即分發私網標籤的協議，這裡和MPLS VPN不同，MPLS VPN中採用MP-BGP分發；
實現VPLS需要配置的內容：
（1） 運營商網路需要配置IP、IGP及LDP協議；
（2） PE上建立VSI例項，並繫結介面；例項下需要指定PW的信令協議為LDP，以及VSI的對等體；
第一步配置目的
：保證公網互通，及PE之間有相互去往對端的公網路由及標籤。
第二步配置目的
：例項之間有相互去往對端的私網標籤，LDP能夠為例項分發私網標籤，並且傳遞到對端PE。MPLS VPN中實現的時候是採用BGP協議分發私網標籤並傳遞私網路由，而VPLS為二層VPN，不需要相互傳遞私網路由，只需要傳遞私網標籤即可，所以採用LDP即可完成。
LDP基本發現機制只能在直連裝置之間發現鄰居，而PE之間一般是非直連的，所以此處PE之間需要用到LDP的擴充套件發現機制來發現鄰居，即兩個PE之間直接跨裝置建立LDP鄰居，併為對端分發傳遞私網標籤。相互有對方的私網標籤表示PW建立完成，接下來就可以進行資料轉發。
▲圖2
如圖2，我們以該圖講解資料轉發過程。
假設三臺CE裝置都為同網段，且現在CE1需要訪問CE2，則CE1會向外傳送ARP請求廣播報文，PE1收到此報文首先會學習MAC地址表，如表1，然後向其它埠泛洪此廣播幀，此時PW1和PW2可認為是其它埠。
▲表1
在泛洪出去之前，會在ARP廣播幀前面封裝上私網標籤、公網標籤以及新的二層幀頭，如圖3所示。
▲圖3
PW1上私網標籤則是由PE2為自己的VSI例項分發給PE1的，PW2上私網標籤則是由PE3為自己的VSI例項分發給PE1的，而公網標籤則是中間的運營商網路透過LDP協議逐跳分發的，新的二層頭部中目的MAC則是PE直連下一跳P裝置的MAC。
由此資料包可分別轉發至PE2和PE3，PE2和PE3收到資料包拆除公網標籤，根據私網標籤轉發進相應例項，即轉發給CE2和CE3。當然同時也會學習MAC地址表，如表2、表3所示。
▲表2
▲表3
CE2收到ARP請求則會立即回覆ARP響應，此時為單播響應，目的MAC為CE1，資料包來到PE2時，PE2查MAC地址錶轉發，只需要轉發給PE1即可，不再需要轉發給PE3。
轉發過程中同時學習MAC地址表，回程單播資料封裝過程、轉發過程和來程相似，不再贅述。以上即為VPLS轉發BUM幀（廣播、未知單播、組播幀）和已知單播幀的過程。
本篇文章最後再給大家分享下關於VPLS的防環機制，即水平分割，意思就是從公網側PW收到的資料包不再轉發到這個VSI關聯的其它PW上，只能轉發到私網側，即從PE收到的報文不轉發到其他PE。
好了，以上即為VPLS的原理，MPLS VPN的二層VPN——VPLS技術原理我們就分享到這了，希望大家閱讀後有所收穫。
未完待續，敬請期待！
