本文详细探讨了在Cisco CSR1000V IOSXE 17.x环境下L2VPN的实验配置，核心网运行OSPF和MPLS。文章首先介绍了VPWS（Virtual Private Wire Service）的多种配置方法，包括AC为物理接口、子接口以及通过PW接口和PW类进行精细控制，并展示了PW状态检查、标签映射和流量验证。接着，深入阐述了HVPLS（Hierarchical Virtual Private LAN Service）的nPE和uPE配置，涵盖VFI建立、全互联PW部署、桥接域配置及uPE侧接入PW冗余，并提供了HVPLS状态的检查方法。最后，简要介绍了本地交换的配置，即在同一PE设备上直接连接两个AC，旨在为读者提供L2VPN实际部署和故障排查的全面指导。

拓扑初始配置，核心网运行OSPF和MPLS，所有的核心网路由器的/32 Lo0地址是可达的也分配了标签。设备为CSR1000V IOSXE 17.x。

1. VPWS配置示例

1.1 Xconnect - AC为物理接口

R13和R22作为连接CE R100和R200的PE，CE端使用物理接口直接连接到PE。

1.1.1 Xconnect配置

在PE上分别配置Xconnect，里面包括AC和PW的对端。

plain
R13#show run | s l2vpn
l2vpn xconnect context pw12
 member GigabitEthernet2 
 member 1.1.1.22 1 encapsulation mpls
 
R22#show run | s l2vpn
l2vpn xconnect context pw12
 member GigabitEthernet3 
 member 1.1.1.13 1 encapsulation mpls

1.1.2 PW相关的检查

查看Xconnect的状态。因为PW是单向的，所以两侧都要检查。

plain
# 查看Xconnect双向PW
R13#show xc all

XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2
------+---------------------------------+--+---------------------------------+--
UP pri   ac Gi2:8(Ethernet)              UP mpls 1.1.1.22:1                   UP

R22#show xc all 

XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2
------+---------------------------------+--+---------------------------------+--
UP pri   ac Gi3:9(Ethernet)              UP mpls 1.1.1.13:1                   UP

R13#show mpls l2transport vc 

Local intf     Local circuit              Dest address    VC ID      Status
-------------  -------------------------- --------------- ---------- ----------
Gi2            Ethernet                   1.1.1.22        1          UP 

# 查看PW的状态
R13#show l2vpn atom vc

                                       Service
Interface Peer ID         VC ID      Type   Name                     Status
--------- --------------- ---------- ------ ------------------------ ----------
pw100002  1.1.1.22        1          p2p    pw12                     UP 

R13#show l2vpn acircuit id 
Access circuit info, 1 total:

Eth, 1 circuit:
AC           ID         Instance Circuit  I/f                  Switch   Segment  Rsvd/Chkp/Prov
--------------------------------------------------------------------------------
Eth:8        117440513  1        8        8                    4096     8194     ---- ---- Prov

# 查看PW的标签映射
R13#show mpls l2transport binding 
  Destination Address: 1.1.1.22,VC ID: 1
    Local Label:  26
        Cbit: 1,    VC Type: Ethernet,    GroupID: n/a
        MTU: 1500,   Interface Desc: n/a
        VCCV: CC Type: CW [1], RA [2], TTL [3]
              CV Type: LSPV [2]
    Remote Label: 26
        Cbit: 1,    VC Type: Ethernet,    GroupID: 0
        MTU: 1500,   Interface Desc: n/a
        VCCV: CC Type: CW [1], RA [2], TTL [3]
              CV Type: LSPV [2]

R13#show mpls l2transport pwid 
AToM Pseudowire IDs: In use: 1, In holddown: 0

       Peer-Address    VCID or
Label  or Local ID     EVPN ID    PWID       In-Use FirstUse ReusedAt FreedAt 
------ --------------- ---------- ---------- ------ -------- -------- --------
26     1.1.1.22        1          1          Yes    1d07h Never    Never

1.1.3 图解show命令输出

show xc all的输入解释：

Segment 1里的Gi2:8，物理接口后面的数字是接口在系统内部的代号。
Segment 2里的内容是PW的对端PE的Lo0地址，:1是PW ID为1。
其实系统内部还是为PW建立了一个接口pw100002。

1.1.4 图解抓包检查

我们尝试从一个CE ping另一个CE，是可以ping得通的。

plain
# CE R100可以ping得通CR R200
R100#ping 192.168.0.2
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 192.168.0.2, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 6/13/44 ms

首先PE收到客户发来的原生的数据包。
LDP对等体之间会沟通是否启用控制字，以太网控制字不是必须的，模拟器这显示是0，表示未启用。
PE根据接收数据的接口找AC对的对应的VC ID，并压入VC标签。再根据PW的终点，压入到PW终点的传输标签。
客户的数据包去除了前导码和校验码，将原来的以太头部和IP头部以及ICMP的数据直接放在控制字的后面。
PE将数据包发送到MPLS网络，并根据最外层的传输标签达到PW的终点。

1.1.5 AC接口下配置xconnect

除了上述的配置方法外，还支持在AC接口下直接配置PW的方法。另一端的配置方法同上，PW依然可以起来。

从PWID的使用情况来看，删除旧配置，改用接口新配置后，系统内部给PW ID的编号变成2了。原来的PW ID 1依然存在，只是状态变成不使用了。VC ID是不变的，是手工配置且两端需要一致的。

plain
# AC接口的配置
interface GigabitEthernet2
 no ip address
 xconnect 1.1.1.22 1 encapsulation mpls
 
# PW状态依然是Up的，AC接口没变所以内部接口号:8依然没有变。
R13#show xc all

XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2
------+---------------------------------+--+---------------------------------+--
UP pri   ac Gi2:8(Ethernet)              UP mpls 1.1.1.22:1                   UP

# 但是PW ID变化了，因为将之前的配置方法删除了，在
R13#show l2vpn atom pwid 
AToM Pseudowire IDs: In use: 1, In holddown: 1

       Peer-Address    VCID or
Label  or Local ID     EVPN ID    PWID       In-Use FirstUse ReusedAt FreedAt 
------ --------------- ---------- ---------- ------ -------- -------- --------
26     1.1.1.22        1          1          Yes    1d07h 1d19h 1d19h 
NoLabl 1.1.1.23        1          2          No     1d19h Never    1d19h

1.1.6 PW的配置放到逻辑接口上

可以配置逻辑的PW接口，将对端信息和封装信息都放在PW接口内，把这个接口放到xc的member里。

使用逻辑的PW接口，下面可以配置更丰富的信息。只更改一端的配置，对端配置不变。

plain
# 在对端没有更改配置的情况下，本端的配置
interface pseudowire1
 encapsulation mpls
 neighbor 1.1.1.22 1
 status
 vc type vlan
 control-word include

l2vpn xconnect context pw12
 member GigabitEthernet2 
 member pseudowire1
 
# 因为把VC类型改成以太VLAN模式了，而对端没有设置，模式是以太接口模式。所以有下面的报错，但是被系统忽略了。 
*Oct 19 03:22:58.325: %XCONNECT-4-VC_TYPE_INCOMPATIBLE: The 'vc type' command on pseudowire 1.1.1.22:1 is incompatible with xconnect pw12, ignored
*Oct 19 03:22:58.399: %LDP-5-NBRCHG: LDP Neighbor 1.1.1.22:0 (3) is UP[OK]

# 使用PW接口的好处是不需要系统内部分配pw接口号
R13#show l2vpn service all 

  Interface          Group       Encapsulation                   Prio  St  XC St
  ---------          -----       -------------                   ----  --  -----
VPWS name: pw12, State: UP
  Gi2                            Gi2:8(Ethernet)                 0     UP  UP   
  pw1                            1.1.1.22:1(MPLS)                0     UP  UP 
  
R13#show l2vpn atom vc

                                       Service
Interface Peer ID         VC ID      Type   Name                     Status
--------- --------------- ---------- ------ ------------------------ ----------
pw1       1.1.1.22        1          p2p    pw12                     UP

可以看到的是PW依然是UP的，说明两端的协商达成了一致，让我们查看一下show命令的输入。

PW，VC都是Up的，VC Type为以太接口模式。
压入2层的标签栈，外层的传输标签和内层的VC标签。
FEC TLV携带的类型128的PWid FEC Element。
因为本端开启了Status TLV, 因此Status TLV support显示本端启用，对端支持。
VCCV的CV使用的MPLS Ping来保证LSP的路径是通的。
VCCV的CC使用了CW, RA和TTL。

RFC 5085规定的CC Type和CV Type。这就是类型0x02和0x07的出处。

plain
   Control Channel (CC) Types:

      The defined values for CC Types for MPLS PWs are:

         MPLS Control Channel (CC) Types:

         Bit (Value)    Description
         ============   ==========================================
         Bit 0 (0x01) - Type 1: PWE3 Control Word with 0001b as
                        first nibble (PW-ACH, see [RFC4385])
         Bit 1 (0x02) - Type 2: MPLS Router Alert Label
         Bit 2 (0x04) - Type 3: MPLS PW Label with TTL == 1
         Bit 3 (0x08) - Reserved
         Bit 4 (0x10) - Reserved
         Bit 5 (0x20) - Reserved
         Bit 6 (0x40) - Reserved
         Bit 7 (0x80) - Reserved

   Connectivity Verification (CV) Types:

      The defined values for CV Types for MPLS PWs are:

         MPLS Connectivity Verification (CV) Types:

         Bit (Value)    Description
         ============   ==========================================
         Bit 0 (0x01) - ICMP Ping
         Bit 1 (0x02) - LSP Ping
         Bit 2 (0x04) - Reserved
         Bit 3 (0x08) - Reserved
         Bit 4 (0x10) - Reserved
         Bit 5 (0x20) - Reserved
         Bit 6 (0x40) - Reserved
         Bit 7 (0x80) - Reserved

1.1.7 设置PW类并调用类

设置pw class和下面的参数。在AC接口下调用，VPWS的名称和PW接口号都是系统生成的。

plain
pseudowire-class vpws-test
 encapsulation mpls
 control-word
 
interface GigabitEthernet2
 xconnect 1.1.1.22 1 encapsulation mpls pw-class vpws-test
 
R13# show l2vpn service all

  Interface          Group       Encapsulation                   Prio  St  XC St
  ---------          -----       -------------                   ----  --  -----
VPWS name: Gi2-8, State: UP
  Gi2                left        Gi2:8(Ethernet)                 0     UP  UP   
  pw100006           right       1.1.1.22:1(MPLS)                0     UP  UP

1.2 AC接口是子接口

两端CE配置了QinQ，外层Vlan用于区分服务，内层Vlan用于客户网段。

1.2.1 以太接口模式

虽然配置了QinQ，VC Type没指定，默认是以太接口模式

PE配置子接口承接匹配的外层Vlan。
根据外层Vlan来建立不同的PW和PW属性，来达到区分服务的目的。

plain
# CE R100配置
interface GigabitEthernet1.18
 encapsulation dot1Q 18 second-dot1q 180
 ip address 192.168.18.180 255.255.255.0
 
# CE R200配置
interface GigabitEthernet1.18
 encapsulation dot1Q 18 second-dot1q 180
 ip address 192.168.18.181 255.255.255.0
 
# PE R13配置
interface GigabitEthernet2.18
 encapsulation dot1Q 18
 xconnect 1.1.1.22 18 encapsulation mpls
 
interface GigabitEthernet2.20
 encapsulation dot1Q 20
 xconnect 1.1.1.22 20 encapsulation mpls
 
# PE R22配置
interface GigabitEthernet3.18
 encapsulation dot1Q 18
 xconnect 1.1.1.13 18 encapsulation mpls
 
interface GigabitEthernet3.20
 encapsulation dot1Q 20
 xconnect 1.1.1.13 20 encapsulation mpls

检查PW的状态:

两端两条PW都起来了

plain
R13#show xc all

XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2
------+---------------------------------+--+---------------------------------+--
UP pri   ac Gi2.18:18(Eth VLAN)          UP mpls 1.1.1.22:18                  UP
UP pri   ac Gi2.20:20(Eth VLAN)          UP mpls 1.1.1.22:20                  UP

R22#show xc all 

XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2
------+---------------------------------+--+---------------------------------+--
UP pri   ac Gi3.18:18(Eth VLAN)          UP mpls 1.1.1.13:18                  UP
UP pri   ac Gi3.20:20(Eth VLAN)          UP mpls 1.1.1.13:20                  UP

通过抓包可以看到在MPLS网络，外层的S-VLAN被剥离了，内层的C-VLAN被留了下来。

1.2.2 EVC配置模式

虽然我设置了vc type为Vlan，但是总会有报错。所以以太VLAN模式的配置没有成功，不知道是不是模拟器不支持的原因。在模拟器上只能以PW接口的形式才能配上VC Type。

plain
interface GigabitEthernet2
 no ip address
 service instance 18 ethernet
  encapsulation dot1q 18
  rewrite ingress tag pop 1 symmetric
 !
 service instance 20 ethernet
  encapsulation dot1q 20
  rewrite ingress tag pop 1 symmetric
 !
interface pseudowire18
 encapsulation mpls
 neighbor 1.1.1.22 18
 vc type vlan
 !
interface pseudowire20
 encapsulation mpls
 neighbor 1.1.1.22 20
 vc type vlan
 
l2vpn xconnect context vpws18
 member GigabitEthernet2 service-instance 18 
 member pseudowire18
l2vpn xconnect context vpws20
 member GigabitEthernet2 service-instance 20 
 member pseudowire20

2. HVPLS

HVPLS的配置和VPLS类似，只不过原来的AC部分换成了PW。全互联的VPLS跑在nPE之间，uPE连接AC并同通过接入的PW连接到1个或2个nPE上。因此HVPLS的配置也就是两部分，一部分在nPE上，一部分在uPE上。

2.1 拓扑图

R1 - R2 - R3是全互联的VFI，会进行MAC的学习和老化等动作。
R12到2个nPE有一主一备的PE，下联一个AC到R300。
2个uPE下面各有一个AC连接到R200，各自有一条PW到R2。

2.2 nPE配置

在所有的nPE上配置相同的VFI，VPN ID要相同。
手工指定参加这个VFI的nPE，并建立全互联的PW。
将VFI和下联的PW放到一个桥接域里，这样虚拟MAC表可以从VFI其他的PW或是接入PW学习到MAC，这个行为和普通的交换机就非常类似了。

plain
# R1配置

l2vpn vfi context HVPLS 
 vpn id 100
 member 1.1.1.3 encapsulation mpls
 member 1.1.1.2 encapsulation mpls
 
bridge-domain 100 
 member vfi HVPLS
 member 1.1.1.12 100 encapsulation mpls

# R2配置

l2vpn vfi context HVPLS 
 vpn id 100
 member 1.1.1.3 encapsulation mpls
 member 1.1.1.1 encapsulation mpls
 
bridge-domain 100 
 member vfi HVPLS
 member 1.1.1.23 100 encapsulation mpls
 member 1.1.1.22 100 encapsulation mpls
 
# R3配置

l2vpn vfi context HVPLS 
 vpn id 100
 member 1.1.1.2 encapsulation mpls
 member 1.1.1.1 encapsulation mpls
 
bridge-domain 100 
 member vfi HVPLS
 member 1.1.1.12 100 encapsulation mpls
 member 1.1.1.31 100 encapsulation mpls

2.3 uPE配置

配置接入PW连接AC和VFI。
在有主备PW的时候，需要设置PW所在的组以及PW的优先级

plain
# R31配置

l2vpn xconnect context HVPLS
 member GigabitEthernet3 service-instance 100 
 member 1.1.1.3 100 encapsulation mpls

# R22/R23配置

l2vpn xconnect context HVPLS
 member GigabitEthernet3 service-instance 100 
 member 1.1.1.2 100 encapsulation mpls
 
# R12配置

l2vpn xconnect context HVPLS
 member GigabitEthernet2 service-instance 100 
 member 1.1.1.3 100 encapsulation mpls group HVPLS100 priority 1
 member 1.1.1.1 100 encapsulation mpls group HVPLS100 priority 2

2.4 检查HVPLS的状态

检查nPE的状态。

VFI里包括到其他nPE的PW以及到uPE的PW。
BD还包括学到动态学到的MAC，也可以手动清空MAC地址表。

plain
R2#show l2vpn vfi      
Legend: RT=Route-target, S=Split-horizon, Y=Yes, N=No

VFI name: HVPLS, state: up, type: multipoint, signaling: LDP
  VPN ID: 100
  Bridge-Domain 100 attachment circuits:
  Pseudo-port interface: pseudowire100001
  Interface          Peer Address     VC ID        S
  pseudowire100005   1.1.1.23         100          N
  pseudowire100004   1.1.1.22         100          N
  pseudowire100003   1.1.1.3          100          Y
  pseudowire100002   1.1.1.1          100          Y
  
R2#show bridge-domain 100 
Bridge-domain 100 (4 ports in all)
State: UP                    Mac learning: Enabled
Aging-Timer: 300 second(s)
Maximum address limit: 65536
    vfi HVPLS neighbor 1.1.1.1 100
    vfi HVPLS neighbor 1.1.1.3 100
    vfi HVPLS neighbor 1.1.1.23 100
    vfi HVPLS neighbor 1.1.1.22 100
   AED MAC address    Policy  Tag       Age  Pseudoport
   0   001E.E529.A7BF forward dynamic   42   HVPLS.404012
   0   001E.F6B1.3EBF forward dynamic   43   HVPLS.404011

R2#clear bridge-domain 100 mac table

检查uPE的状态

只有R12是具有接入PW冗余的配置
两条PW，一主一备，下联是同一个AC。

plain
R12#show xconnect name HVPLS
Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State
  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive
  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware

XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2
------+---------------------------------+--+---------------------------------+--
UP pri   ac Gi2:100(Eth VLAN)            UP mpls 1.1.1.3:100                  UP
IA pri   ac Gi2:100(Eth VLAN)            UP mpls 1.1.1.1:100                  SB

检查CE的状态

可以学到其他CE的ARP。

plain
R400#show ip arp
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  192.168.100.1           0   5254.0008.5229  ARPA   BDI100
Internet  192.168.100.2           0   001e.e529.a7bf  ARPA   BDI100
Internet  192.168.100.4           -   001e.f6b1.3ebf  ARPA   BDI100

3. 本地交换

本地交换就是将2个AC放到一起，不通过MPLS直接传输流量。本质还是PW，常规是一段是PW一段是AC，而本地交换是2段都是AC。可以看到PW是起来的，但是模拟器的原因，CE无法互ping。

plain
# R31配置

l2vpn xconnect context localconnect
 member GigabitEthernet2 service-instance 200 
 member GigabitEthernet3 service-instance 200 

R31#show l2vpn service xconnect name localconnect
Legend: St=State    XC St=State in the L2VPN Service      Prio=Priority
        UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive
        SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware
        m=manually selected

  Interface          Group       Encapsulation                   Prio  St  XC St
  ---------          -----       -------------                   ----  --  -----
VPWS name: localconnect, State: UP
  Gi2                            Gi2:200(Eth VLAN)               0     UP  UP   
  Gi3                            Gi3:200(Eth VLAN)               0     UP  UP

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