基于qinq技术的高校校园网研究

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1、基于QinQ技术的高校校园网研究陈卫民湖南城市学院网络信息中心,湖南益阳,413000摘要：近几年来，高校校园网规模的不断扩大，以及网络业务的不断拓展，给校园网的管理和安全带来了一系列新问题，针对此现象，本文提出基于QinQ技术的校园网建设思路，通过VLAN空间的拓展和对业务数据的分流，达到改善校园网的目的。关键词：校园网、QinQ技术、VLANResearchofUniversityCampusNetworkbasedonQinQtechnologyChenWeiminNetworkInformationCent

2、er,HunanCityUniversity,Yiyang,Hunan,413000Abstract:Inrecentyears,Thecampuscontinuestoexpandthesizeofthenetwork,andnetworkbusinesscontinuestoexpand,tothecampusnetworkmanagementandsecurityofaseriesofnewquestions,forthisphenomenon,thispaperQinQtechnologycampusnet

3、workbasedonthethinkingofbuilding,throughtheVLANspaceExpansionanddiversionofbusinessdatatoachievethepurposeofimprovingthecampusnetwork..Keywords:Campusnetwork,QinQtechnology,VLAN.0引言随着信息与计算机技术的迅速发展和中国教育信息化的不断推进，高校信息化的程度越来越高。校园网作为高校信息化的基础设施，不仅推动了教育思想和教学手段的改革，而且通

4、过先进的计算机技术和网络技术，构建了一个全方位的数字空间，为大学校园提供了丰富的信息载体，实现了校园内信息资源的数字化和共享。然而，由于近几年来跨越式的发展，高校校园网规模不断扩大，上网人数急剧增加，致使VLAN数目捉襟见肘，IP冲突、ARP病毒、广播风暴泛滥，给校园网安全带来严重威胁。同时，各种网络业务的开展，如数字安防监控、数字广播、IPTV、P2P等，如何识别这些业务并适当分流，达到提升校园网性能，已成为急需解决的问题。1QinQ技术1.1QinQ简介QinQ最初主要是为拓展VLAN的数量空间而产生的，它是在

5、原有的802.1Q报文的基础上又增加一层802.1Q标签实现，使VLAN数量增加到4K*4K，随着城域网的发展以及运营商精细化运作的要求，QinQ6的双层标签又有了进一步的使用场景，它的内外层标签可以代表不同的信息，如内层标签代表用户，外层标签代表业务，这样可以有效地实现用户精确定位和业务分流。另外，QinQ报文带着两层TAG穿越运营商网络，内层TAG透明传送，也是一种简单、实用的VPN技术[1-2]。1.2QinQ报文格式在802.1Q的标签之上再打一层802.1Q标签构成QinQ格式。图1对普通802.1Q和Q

6、inQ帧格式进行了比较。从中可以看出，QinQ帧格式比802.1Q帧格式多了一层802.1Q标记，这个标记长度为4个字节，包含了两个字节的标签协议标识（ETPID），和两个字节的标签控制信息。ETPID是IEEE定义的以太网编码标记，用于标记该帧的类型，目前IEEE规定802.1Q帧的值为0x8100。Priority占3比特位，用于指明帧的优先级，可以表示8种优先级，主要用于当交换机阻塞时优先发送哪个数据包。CFI占1比特位，主要用于总线型的以太网与FDDI、令牌环网交换数据时的帧格式。VLANID占12比特位，

7、指明VLAN的ID，一共可以表示4096个。图1802.1Q与QinQ帧格式1.3QinQ封装和终结QinQ封装是指如何把单层802.1Q报文转换为双层QinQ报文。根据不同的封装依据，QinQ可以分为几种不同类型，包括基于端口的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QinQ封装。QinQ终结主要是指对QinQ报文的双层TAG进行识别，然后根据后续的转发行为对双层TAG进行剥离或继续传送。在核心网边缘，QinQ终结一般在路由子接口上执行，即QinQTermination子接口。QinQ

8、终结子接口和普通的VLAN子接口类似，普通VLAN子接口对单层VLAN进行识别和终结，QinQ终结子接口对双层VLAN进行识别和终结，QinQ终结子接口根据用户VLANID的终结情况通常分为两种：明确的QinQ终结子接口和模糊的QinQ终结子接口。2QinQ技术的应用2.1校园网络环境目前，湖南城市学院校园网拓扑结构如图1所示，校园网采用“三层”结构，即核心