Клиентские vlan (c-vlan)
В модели клиентской VLAN (C-VLAN), схематично проиллюстрированной на рис. 2, используется индивидуальный VLAN для каждого абонента. Данная модель лежит в основе архитектуры сетей во многих системах передачи данных операторского класса для агрегации соединений по выделенной линии, Metro Ethernet, Frame/ATM, PON. Такая схема работы сети используется многими крупнейшими провайдерами услуг ШПД.
Преимущества
Модель C-VLAN позволяет пограничному маршрутизатору эффективно управлять полосой пропускания для каждого абонента в отдельности, а также дает возможность простой реализации механизма САС.
Модель хорошо подходит для предоставления услуг Multi-Play, где любое терминальной устройство в домашней сети подписчика (PC/Notebook, IP-phone, STB, MP3-проигрыватель, игровая приставка и т.д.) может подключиться к любой услуге.
Внедрение новых услуг не требует изменений сетевых настроек устройств доступа и CPE.
Снижение и унификация требований к устройству уровня доступа, что позволяет провайдеру приобрести самую выгодную по цене платформу для агрегации доступа.
Разделение подписчиков на уровне VLAN упрощает процесс поиска и устранения неполадок в работе сети.
Недостатки
В простейших конфигурациях Ethernet-кадры передаются через устройства доступа прозрачным образом. В результате каждый RG должен быть настроен индивидуально для работы со своим C-VLAN. (Некоторые аппаратные платформы могут удалять или менять теги VLAN до отправки пакета на порт RG, таким образом, исключая эту проблему).
Применение модели C-VLAN в чистом виде плохо подходит для распространения трафика групповой рассылки. В этом случае репликация потоков осуществляется на уровне BSR, что требует более широкой полосы пропускания для соединения BSR (Broadband Service Router) и MSAN (Multiservice Access Node). (рис. 3) Данная проблема решается за счет использования гибридной схемы, где для одноадресного (Unicast) трафика по-прежнему используется С-VLAN, а для передачи широковещательного телевизионного трафика используется выделенный S-VLAN, часто называемый Multicast-VLAN (M-VLAN). (рис. 4)
Некоторые платформы доступа (коммутары Ethernet, MSAN, PON) не поддерживают необходимое количество VLAN, требуемое данной моделью. Развитие технологий и снижение стоимости устройств данного класса в значительной степени нивелировали данную проблему. Использование стекирования VLAN-тегов (Q-in-Q) так же позволяет успешно бороться с этим недостатком модели.
C-VLAN: Пример использования стекирования VLAN-тэгов
Довольно распространенным способом организации связи на уровне сети доступа является использование промежуточного коммутатора для агрегации устройств доступа и подключения их к BSR. Однако стандартом IEEE 802.1Q предусмотрено, что номер VLAN может принимать значение от 0 до 4095, и в модели C-VLAN это очень быстро приведет к ограничению, которое не позволит на отдельном порту BSR собрать более 4095 подписчиков.
Выходом из положения является использование сразу двух - внутреннего (inner) и внешнего (outer) - тэгов VLAN, как показано на рис 5. Внешний тэг идентифицирует устройство доступа, он снимается или добавляется в заголовок Ethernet-кадра коммутатором при получении или отправки трафика соответствующему MSAN/GPON/коммутатору доступа. Внутренний тэг определяет номер CVLAN и соответственно подписчика, подключенного к устройству доступа. Данный механизм широко используется в операторских сетях ШПД и определен стандартом IEEE 802.1ad, который является расширением для IEEE 802.1Q.
