P2MP伪线的实现及应用研究

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摘要 互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force，简称为 IETF）提出了一种基于根发起建立Point-to-Multipoint Pseudowires的机制，通过使用该机制在IP/MPLS网络架构下用于仿真L2VPN点到多点业务。本文针对实现p2mp PW的技术及其优势做简要描述，然后提出一种典型应用。

关键词 P2MP-PW；MLDP；RSVP-TE FRR

中图分类号TP39 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）85-0191-03

1）当R-PE需要和L-PE之间建立P2MP-PW（L-PE可以采用手工配置也可采用自动发现）且R-PE和L-PE之间的LDP会话已经成功建立时，R-PE发送P2MP PW标签映射消息给L-PE；

2）当L-PE接收到P2MP PW标签映射消息时，若本地配置了和标签映射消息中相同的P2MP PW FEC，则根据标签映射消息中携带的P2MP PSN隧道标识信息，和相应的P2MP LSP建立关联。无论L-PE是否存在相应的P2MP LSP，一旦L-PE成功处理P2MP PW标签映射消息，L-PE就向R-PE发送通告消息通告建立成功；

3）R-PE接收到L-PE发送的成功处理P2MP PW标签映射消息时，使用通告消息向L-PE通告本地P2MP PW状态；

P2MP-PW标签映射通常包含以下信息：

1）用于识别P2MP PW的FEC信息；

2）用于表示R-PE通过上游标签分发方式为所有L-PE分发的P2MP PW标签信息；

3）当R-PE需要从L-PE接收流量时，在标签映射消息中也可以同时包含R-PE通过下游分发标签方式为L-PE到R-PE方向分配的标签。

2.1.3 动态增加L-PE

R-PE处P2MP SS-PW建立后，可能存在其他新增L-PE需要接收组播流量，此时R-PE只需向新增L-PE发送P2MP-PW标签映射消息，L-PE接收到P2MP-PW标签映射消息后，按照前面描述的L-PE接收到标签映射消息处理方式进行处理。通过使用该种方式，可以确保不对原有的L-PE接收流量产生影响。

2.1.4 动态卸载L-PE

R-PE处P2MP SS-PW建立后，当需要卸载到达其中一个L-PE或者多个L-PE的PW时，R-PE向这些需要取消的L-PE发送P2MP-PW标签撤销消息，当L-PE接收到P2MP-PW标签撤销消息时，向R-PE发送P2MP-PW标签释放消息，当R-PE接收L-PE发送的标签释放消息后，到达这些L-PE的P2MP-PW就成功卸载了。通过使用该种方式，可以确保不会对于其他需要接收流量的L-PE产生影响。

2.2 PSN隧道

当前P2MP-PW可以使用两种类型的P2MP LSP穿越IP/MPLS网络，一种是使用MLDP方式建立的P2MP LSP，另一种是使用扩展RSVP-TE方式建立的P2MP-TE LSP。

MLDP方式建立的P2MP LSP由叶子节点主动发起加入P2MP树，而扩展RSVP-TE方式必须由头结点发起建立。由于RSVP-TE可以沿路径预留带宽且具有FRR属性，故对于使用RSVP-TE建立的P2MP-TE隧道作为公网承载隧道时，可以利用流量工程优势提高网络资源的使用效率和服务质量。结合流量工程的FRR特性，可以在IP/MPLS网络发生故障时，将流量切换到备份隧道上，减少由于网络故障带来的流量中断。

2.3 转发过程

如图3所示，IP/MPLS网络为CE1和CE2、CE3之间提供P2MP SS-PW服务，其中：

1）PE1（R-PE）为P2MP PW使用上游分发标签方式向PE2和PE3（L-PE）分发标签30，公网隧道使用MLDP建立的P2MP LSP；

2）PE2为P2MP-LSP向P分发标签200；

3）PE3为P2MP-LSP向P分发标签300；

4）P为P2MP-LSP向PE1分发标签100。

可以看出，报文的复制发生在依赖的P2MP-LSP的P节点处，由于发生复制的节点具有多个下游节点，故称之为分支节点（branch node）。

由于P2MP PW采用上游分发标签方式，且可能不同R-PE为不同P2MP-PW分配相同的PW标签，在L-PE处需要为不同的P2MP-PW绑定到不同的AC，这就要求在L-PE处，需要根据报文携带的P2MP PSN隧道标签和P2MP PW标签共同决定转发行为，而P2P PW只需要根据PW标签就可以决定其转发行为。由于需要根据P2MP PSN隧道的标签来决定转发行为，故无论是采用MLDP方式建立的P2MP-LSP，还是采用RSVP-TE建立的P2MP-TE隧道作为承载PSN隧道，L-PE需要为P2MP PSN向上游分配非空标签。

2.4 保护和恢复

为了提高网络的可靠性，避免由于R-PE或者L-PE故障，导致组播流量中断，P2MP-PW可以通过对R-PE和L-PE提供保护的方式。对于P2MP PW的连通性，可以使用P2MP-PW扩展VCCV进行端到端检测，当检测到故障时，可以将流量切换到备份P2MP-PW。

当使用P2MP-TE隧道作为依赖的PSN时，可以使用P2MP-TE自有保护机制，对P设备进行保护。

3 典型应用

随着三网融合的不断推进，IPTV业务越来越受到关注和重视。其潜在需求如下：

1）高效传输。由于IPTV需要较大的带宽，所以尽量避免在传输过程为每个接收者复制一份报文的做法；

2）高可靠性。当R-PE出现故障时，将导致所有L-PE无法接收IPTV流量。

利用本文描述的技术，可以在IP/MPLS网络中高效传输IPTV的节目推送业务。如图4所示组网模式，对R-PE提供冗余保护，P2MP-PW依赖的P2MP PSN隧道为RSVP-TE建立的P2MP-TE隧道，具体如下：

1）主P2MP-PW对应的R-PE为R-PE1，其依赖的P2MP-TE隧道路径为{R-PE1->P1->L-PE1，R-PE1->P1->L-PE2}；

2）备份P2MP-PW对应的R-PE为R-PE2，其依赖的P2MP-TE隧道路径为{R-PE2->P2->L-PE1，R-PE2->P2->L-PE2}；

3）R-PE1->P2->P1建立P2P-TE隧道对R-PE1->P1之间链路进行保护；

4）P1->P2->L-PE1建立P2P-TE隧道对P1->L-PE1之间链路进行保护；

5）P1->P2->L-PE2之间建立P2P-TE隧道对P1->L-PE2之间链路进行保；

6）R-PE2->P1->P2建立P2P-TE隧道对R-PE2->P2之间链路进行保护；

7）P2->P1->L-PE1建立P2P-TE隧道对P2>L-PE1之间链路进行保护；

8）P2->P1->L-PE2之间建立P2P-TE隧道对P2->L-PE2之间链路进行保护。

正常情形下，CE1将流量发送给R-PE1，由R-PE1通过依赖的P2MP-TE隧道将数据报文送达L-PE1和L-PE2，然后再将报文送达CE3和CE4。

当R-PE1设备检测到和P1之间的链路发生故障时，R-PE1对于需要从P2MP-TE隧道转发的报文，沿备份隧道转发到P1，P1收到数据报文后，同样为L-PE1和L-PE2分别复制一份数据报文。当P1检测到和L-PE1之间的链路故障时，将需要传输到L-PE1的数据报文沿备份隧道转发，传输到L-PE2的数据报文不受影响。当P1检测到和L-PE2之间的链路故障时，将需要传输到L-PE2的数据报文沿备份隧道转发，传输到L-PE1的数据报文不受影响。当CE1感知到主P2MP-PW故障时，将流量传输给R-PE2，R-PE2从AC上接收到数据报文后，按照前面介绍的R-PE1转发方式进行处理。

4 结论

本文简单介绍了P2MP PW技术及其应用。 与现有的P2P PW技术比较，采用P2MP PW技术在仿真点到多点的L2VPN业务时，可以为用户节省网络的带宽，减少R-PE设备的压力，大大降低了P2MP的网络部署的复杂度，提高整个网络的性能。此外，利用R-PE和L-PE冗余特性，结合PSN自有的保护机制，大大提高网络的可靠性。

参考文献

[1]F.Jounay， P.Niger， et al，”Requirements for Point-to-Multipoint Pseudowire”， draft-ietf-pwe3-p2mp-pw-requirement-03， IETF， August 18，2010.

[2]Sami Boutros， Luca Martini， et al，“Signaling Root-Initiated Point-to-Multipoint Pseudowires using LDP”， draft-ietf-pwe3-p2mp-pw-02， IETF，March2，2011.