Configuração de QinQ: guia prático para provedores
Configuração de QinQ: é o ajuste que coloca uma segunda etiqueta de VLAN por fora da original, para que as VLANs de um cliente ou de uma OLT inteira viajem dentro de uma única VLAN do provedor. O padrão é o IEEE 802.1ad, usado em transporte de camada 2 e em redes com muitos assinantes por OLT.
Resumo
- O QinQ empilha duas etiquetas, a externa do provedor e a interna do cliente, e multiplica o espaço de VLANs disponível.
- Cada etiqueta soma 4 bytes ao quadro, então todo enlace do caminho precisa de MTU maior que o padrão de 1500.
- Os dois lados do túnel precisam combinar o tipo da etiqueta externa, que no padrão é 0x88a8, mas em muitos equipamentos é 0x8100.
- Valide com ping de 1500 bytes sem fragmentação entre as pontas e confirme que as VLANs do cliente chegam iguais do outro lado.
O que é QinQ e para que serve a segunda etiqueta
QinQ é o empilhamento de duas etiquetas de VLAN no mesmo quadro Ethernet, uma do cliente e outra do provedor. Ele serve para transportar muitas VLANs dentro de uma só e para isolar grupos de clientes sem esgotar a numeração.
Com uma etiqueta só, o campo de VLAN tem 12 bits e o provedor fica com até 4094 VLANs para a rede toda. Com QinQ, cada VLAN externa carrega até 4094 VLANs internas, e o espaço deixa de ser problema mesmo em redes com centenas de portas PON.
No backbone de um provedor regional, os usos mais comuns são levar as VLANs de um cliente corporativo entre filiais e separar os assinantes por OLT ou por porta PON. Os dois aparecem no projeto de rede de camada 2 para provedores, que define a VLAN de transporte de cada OLT e onde ela pode passar.
| Uso | Etiqueta externa | Etiqueta interna |
|---|---|---|
| Transporte para cliente corporativo | VLAN do cliente no provedor | VLANs do próprio cliente |
| Separação por OLT | VLAN da OLT | VLAN do assinante |
| Atacado para outro provedor | VLAN do contrato | VLANs do outro provedor |
| Rede neutra entre POPs | VLAN do provedor que contrata | VLANs de serviço desse provedor |
QinQ ou VPLS?
Os dois entregam uma camada 2 entre locais distantes, mas sobre fundações diferentes. O QinQ vive numa rede só de switches, e o VPLS roda sobre um núcleo MPLS.
| Ponto | QinQ | VPLS |
|---|---|---|
| Base da rede | Switches e trunks de camada 2 | Roteadores com MPLS |
| Complexidade | Baixa, poucos comandos por porta | Maior, exige sinalização e pseudowires |
| Escala | Limitada pelo domínio de camada 2 | Cresce com o núcleo roteado |
| Proteção contra falhas | Spanning tree ou ERPS no caminho | Reroteamento do MPLS |
Se o caminho entre as pontas já passa por MPLS, a configuração de VPLS costuma escalar melhor. Em redes menores, só de switches, o QinQ resolve com menos peças.
Como funciona a configuração de QinQ?
A porta de entrada do túnel acrescenta a etiqueta externa ao quadro do cliente sem tocar na etiqueta original. A rede do provedor encaminha pela etiqueta externa, e a porta de saída a retira antes de entregar.
Passo 1 · Entrada
O quadro chega com a VLAN do cliente
A filial A envia quadros com as próprias etiquetas, por exemplo VLANs 10, 20 e 30.
Passo 2 · Empilhamento
A porta de túnel soma a etiqueta externa
Todos os quadros ganham a VLAN 2000 do provedor por fora, com as VLANs do cliente intactas por dentro.
Passo 3 · Transporte
Os trunks enxergam só a VLAN externa
Os switches do caminho tratam a VLAN 2000 como qualquer outra e ignoram o que vai dentro.
Passo 4 · Saída
A porta da filial B retira a etiqueta externa
O quadro chega com as etiquetas originais, como se as duas filiais estivessem no mesmo switch.
Os switches do meio do caminho não precisam saber nada do cliente. Só as portas de entrada e saída do túnel têm configuração especial.
Tipo da etiqueta externa
Cada etiqueta começa com um campo que diz o tipo dela, e o padrão 802.1ad reserva o valor 0x88a8 para a etiqueta externa. Muitos equipamentos, porém, usam 0x8100 nas duas, o mesmo valor da etiqueta comum.
O valor em si importa menos que a combinação entre as pontas. Se uma ponta envia 0x88a8 e a outra espera 0x8100, o quadro chega, mas é descartado ou lido como se tivesse uma etiqueta só.
Protocolos do cliente atravessando o túnel
Por padrão, protocolos de controle como spanning tree e CDP são consumidos pelo primeiro switch do provedor. O cliente que precisa deles do outro lado pede o tunelamento desses protocolos.
Sem esse cuidado, o spanning tree do cliente conversa com o do provedor e pode mudar a topologia da rede de transporte. O túnel de protocolos troca o endereço de destino desses quadros e os entrega intactos na outra ponta.
Decisões de desenho: MTU, etiquetas e plano de VLANs
O QinQ funciona com poucos comandos, mas falha quando o caminho não foi preparado para ele. MTU, tipo de etiqueta e plano de VLANs precisam estar decididos antes da primeira porta de túnel.
- MTU maior em todo o caminho: cada etiqueta soma 4 bytes ao quadro, e nenhum enlace pode ficar de fora.
- Tipo da etiqueta externa combinado: 0x88a8 pelo padrão ou 0x8100 se o equipamento exigir.
- Plano de VLANs externas documentado: qual cliente ou OLT usa cada uma, sem reaproveitar números.
- Terminação definida: onde as etiquetas entram, onde saem e quem cuida de cada ponta.
- Protocolos tunelados combinados: quais protocolos de controle do cliente atravessam o túnel.
VLAN de transporte perdendo pacotes grandes?
No projeto de rede de camada 2, um Especialista revisa o MTU de cada enlace, o tipo de etiqueta das pontas e o plano de VLANs externas antes de qualquer cliente novo.
Quanto de MTU o caminho precisa?
O quadro com duas etiquetas tem 8 bytes a mais que o quadro sem etiqueta, para a mesma carga de 1500 bytes. A tabela mostra o tamanho total do quadro Ethernet em cada caso, contando cabeçalho e verificação.
| Situação | Etiquetas | Tamanho do quadro |
|---|---|---|
| Sem VLAN | Nenhuma | 1518 bytes |
| VLAN comum (802.1Q) | Uma | 1522 bytes |
| QinQ (802.1ad) | Duas | 1526 bytes |
Na prática, muitos provedores sobem o MTU do switch de rede para valores bem acima disso, como 9000 bytes no backbone, e deixam folga para MPLS e outras etiquetas futuras. O que não pode é um único enlace no caminho ficar no padrão.
Quando o caminho passa por terceiros
Se a VLAN externa atravessa um enlace alugado ou um canal DWDM de outra operadora, o MTU desse trecho entra na conta. Peça o valor por escrito no contrato e teste antes de ativar o cliente.
Em alguns transportes, a operadora também aplica a própria etiqueta, e o quadro passa a ter três. Nesses casos, a folga de MTU precisa ser ainda maior [CONFIRMAR com a operadora].
Configuração de QinQ passo a passo
O MTU vem antes de tudo, e as portas de túnel vêm por último, depois que a VLAN externa já passa pelo caminho. O exemplo coloca as VLANs de um cliente corporativo dentro da VLAN 2000, em sintaxe Cisco IOS-XE.
- Ajuste o MTU: suba o MTU em todos os switches e trunks do caminho, nas duas pontas e no meio.
- Crie a VLAN externa: cadastre a VLAN de transporte com um nome que identifique o cliente.
- Libere nos trunks: a VLAN externa precisa passar em cada trunk entre as duas pontas.
- Configure a porta de túnel: modo de túnel na porta do cliente, com a VLAN externa como acesso.
- Tunele os protocolos: escolha quais protocolos de controle do cliente atravessam.
- Repita na outra ponta: a porta da filial B recebe a mesma configuração.
system mtu 9000
!
vlan 2000
name TRANSPORTE-CLIENTE-ACME
!
interface GigabitEthernet1/0/5
description CLIENTE-ACME-FILIAL-A
switchport access vlan 2000
switchport mode dot1q-tunnel
l2protocol-tunnel cdp
l2protocol-tunnel stp
no cdp enableDo outro lado, a porta da filial B tem a mesma configuração. Entre as duas, a VLAN 2000 passa nos trunks como qualquer outra, e o cliente enxerga um único switch ligando as filiais.
No RouterOS 7
Na bridge com vlan-filtering, use ether-type=0x88a8 para a etiqueta externa e cadastre a VLAN de serviço nas portas. Confira no modelo de switch se o chip suporta a função.
Na prática: uma VLAN de transporte por OLT
Num provedor com várias OLTs no mesmo anel, dar a cada OLT uma VLAN externa própria mantém o broadcast de uma longe das outras. As VLANs dos assinantes ficam por dentro e podem até se repetir entre OLTs.
- Reserve uma faixa de VLANs externas para OLTs e anote no plano qual número vai para cada uma.
- Configure a OLT para entregar o tráfego dos assinantes já com a etiqueta externa [CONFIRMAR no manual do fabricante].
- Libere cada VLAN externa só nos trunks entre a OLT e o concentrador que atende aquela região.
- No concentrador, termine as duas etiquetas e confira se as sessões dos assinantes sobem.
Com esse desenho, um loop numa OLT fica preso na VLAN externa dela e não atinge as OLTs vizinhas do mesmo POP.
Erros comuns na configuração de QinQ
Os problemas de QinQ quase nunca aparecem no primeiro ping, e sim com pacotes grandes ou com os protocolos do cliente. Por isso o serviço parece funcionar até o cliente reclamar.
Evite
- MTU de 1500 em algum enlace do caminho.
- Tipo de etiqueta externa diferente nos dois lados do túnel.
- Spanning tree do cliente interferindo na rede do provedor.
- VLAN externa reaproveitada para outro cliente sem limpar os trunks.
- Nenhuma documentação de qual VLAN interna vai em qual externa.
- Liberar a VLAN externa em todos os trunks, em vez de só no caminho necessário.
O MTU errado tem um sintoma clássico: páginas leves abrem, mas sites pesados, VPNs e transferências grandes travam. Os pacotes pequenos passam, e os grandes somem no enlace que ficou com 1500.
Liberar a VLAN externa em tudo desfaz o isolamento que motivou o QinQ. A configuração de trunking mostra como restringir cada VLAN aos trunks onde ela precisa passar, e a configuração de spanning tree protege o caminho contra laços.
Checklist de validação antes de entregar o circuito
Teste com o cliente, entre as duas pontas do túnel, antes de dar o serviço como entregue. O teste que importa é o de pacote grande, não o ping padrão.
Confira em cada túnel QinQ
- Ping com pacote de 1500 bytes e sem fragmentação passa entre as duas pontas.
- As VLANs internas do cliente chegam iguais do outro lado.
- Protocolos do cliente não aparecem na rede do provedor, exceto os tunelados de propósito.
- O tipo da etiqueta externa é o mesmo nas duas pontas.
- A VLAN externa só está liberada nos trunks do caminho.
- A VLAN externa está documentada no plano, com cliente e pontas.
Um item sem marca é um chamado futuro, quase sempre no dia em que o cliente tentar transferir um arquivo grande.
show system mtu
show dot1q-tunnel
show l2protocol-tunnel summary
show interfaces GigabitEthernet1/0/5 switchportA Táquion Tech configura o QinQ dentro do plano de VLANs da camada 2 do provedor, com o MTU de cada enlace conferido e cada VLAN externa registrada no diagrama.
Perguntas frequentes sobre configuração de QinQ
QinQ e 802.1ad são a mesma coisa?
Sim, na prática. QinQ é o nome popular, e 802.1ad é o padrão do IEEE que define a segunda etiqueta, hoje incorporado ao 802.1Q.
Qual MTU configurar nos switches com QinQ?
Para carregar 1500 bytes, o MTU do enlace precisa aceitar pelo menos 1508, somando as duas etiquetas, o que dá um quadro completo de 1526 bytes. Muitos provedores usam 9000 no backbone para ter folga.
Todo switch suporta QinQ?
Não. Confira na documentação do modelo, principalmente em switches de entrada, se a porta de túnel e o tipo de etiqueta configurável estão disponíveis.
As VLANs do cliente podem repetir as do provedor?
Podem, e essa é uma das vantagens do QinQ. Como as VLANs do cliente viajam por dentro da etiqueta externa, a numeração dele não se mistura com a do provedor.
O QinQ aumenta a latência do circuito?
O acréscimo da etiqueta é feito no chip do switch e não muda a latência de forma perceptível. O que afeta o circuito é o caminho físico e o MTU mal ajustado, que faz pacotes se perderem.
Serviços ligados a este guia
- Projeto de backhaul para provedores Backbone e switching
- Projeto de rede metro ethernet para provedores Backbone e switching
- Projeto de rede neutra para provedores Projeto de rede FTTH
Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]
Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.
A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.
Fontes
- IEEE 802.1 Working Group, Provider Bridges (802.1ad, incorporado ao 802.1Q): padrão da segunda etiqueta de VLAN.
- RFC 4761, Virtual Private LAN Service Using BGP: alternativa de transporte de camada 2 sobre MPLS.
