最近工作太忙碌，沒什麼空閒的時間整理筆記。因為專案需求的關係，最近學習了一種比較難找到相關文件的二層網路技術 SPB
SPB 最短路徑橋接
SPB (Shortest Path Bridging) 最短路徑橋接，同時也是 IEEE 802.1aq 的 IEEE 標準，根據實踐技術的方式又分為 SPBV 和 SPBM。但實際上有在用的只有 SPBM。
SPB 的技術主要是為了解決傳統乙太網路的生成樹協定 STP 的原理限制。在 STP 中，為了防止廣播風暴，會透過算法避免網路迴圈，將一些串聯成環的網路路徑封住，導致實體線路連接沒有被充分利用、次優傳輸路徑以及收斂時間較慢的問題。在一般小型企業的情境來說，不是什麼太大的問題，也不太會有人感覺到差異。但一旦規模擴大，STP 會限制網路的可擴展性和整體效率。
SPB 應運而生，旨在克服 STP 的這些挑戰。與 MPLS 需要多個協定（如 LDP、OSPF、MP-BGP 等）的「協定堆疊」不同，SPB 僅依賴單一協定——IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)，來提供多路徑拓撲、位址學習和 VPN 路由傳輸等功能。可以說 SPB 是 MPLS 的配置簡化版。
SPB 的技術原理
SPB 的核心技術在於其精巧的數據平面和控制平面設計：
數據平面採用 PBB（又稱 MAC-in-MAC）封裝。當封包進入 SPB 網路時，會被包裹上一個 PBB 頭部，該頭部包含 Backbone VLAN (B-VLAN)、Service Instance Identifier (ISID)、Backbone Source MAC Address (B-SA) 和 Backbone Destination MAC Address (B-DA)。
ISID (Service Instance Identifier)：這是一個 24 位元的數字，用於唯一識別服務實例、租戶或 VPN。不同的 SPB 服務被分配不同的 ISID，彼此隔離。
SPB 骨幹節點不學習客戶端的 MAC：在 SPB 骨幹網內部（即在 BEB 和 BCB 節點之間），封包轉發完全依賴於外部 PBB 頭部 (BMAC 和 B-VLAN)，而不是內部頭部或客戶端 MAC 地址。降低了骨幹節點的儲存資源消耗。
設備角色：
BEB (Backbone Edge Bridge)：位於 PBB 網路邊緣的 SPB 交換機，負責學習並封裝客戶端幀，以便在骨幹網路中傳輸。和 MPLS 的 Edge Router 一樣，類似打上標籤讓整個網路依照標籤傳輸，差別在於 SPB 是改以骨幹路由器彼此間的 MAC 來代替標籤，直接在L2傳輸。
BCB (Backbone Core Bridge)：位於 PBB 網路核心的 SPB 節點。主要作為 PBB 網路的轉發橋接器，不學習任何客戶端 MAC 地址。與 MPLS 的 Edge Router 不太一樣的點在於，SPB 的網路不能直接與外網連結，必須透過轉換才能與外網交流，是相對於 MPLS 的一個缺點。
控制平面：RFC 6329 IS-IS 等成本樹 (Equal-cost trees)
IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)：SPB 利用 IS-IS 協定來建立轉發數據庫 (FDB)。IS-IS 是一個可擴展的鏈路狀態協定，執行 Dijkstra 的最短路徑 (SPF) 演算法來計算路徑。
多個拓撲與最短路徑：與 STP 建立單一根橋接樹不同，在 SPB 網路中，每個節點都會建立一個以自身為根的拓撲樹。這確保了任何兩個節點之間的流量始終沿最短路徑傳輸，並且網路中沒有任何鏈路被禁用，所有路徑都是可用的。
負載平衡：SPB 網路支援多達 16 個 BVLAN。通過將不同的租戶服務 (ISID) 映射到不同的 BVLAN，可以實現負載平衡。但這個負載均衡是需要手動配置的，不是自動依照流量平衡來配置的，簡單說服務設定後，需要自己大概計算一下可能的服務消耗比例，看要分成幾個BVLAN。
路徑對稱性：SPB 網路的一個重要特性是路徑對稱性，即從節點 X 到節點 Y 的路徑與從節點 Y 到節點 X 的路徑完全相同。MPLS 相對來說只看標籤來轉發封包，不看源頭的緣故，路徑選擇上可能會走不同的路徑，需要透過額外的 RSVP 等協定來控制。
在每個BEB節點上有兩種類型的虛擬連接埠： 服務存取點（Service Access Point，SAP）：SAP是與SPB服務將實體連接埠和特定的客戶流量類型（未標記、單標記、雙標記或全部）綁定的UNI端的邏輯介面。可以將多個SAP綁定到同一個實體端口，從而將不同的客戶流量封裝對應到不同的SPB服務。
這邊要說明一下標記的定義，標記指的是標註 vlan 的 access port 會顯示 (tagged
<vlan number>)，未標記則指的是 trunk port 會顯示為 (untagged) 通常會有許多 vlan member 綁定在這個介面下。
服務分發點（Service Distribution Point，SDP）：SDP是將SPB服務綁定到實例化服務的遠端BEB的NNI端的邏輯連接埠。 SDP僅在CP中為具有特定服務的遠端BEB動態創建，並且只為具有該特定服務的SAP的遠端BEB創建。
踩坑心得
由於 SPB 的建置不是我工作的主要目標，因此只有一些比較粗淺的理解。 SPB 的配置上相對 MPLS 簡單不少，只要 SPB 核心網路建起來後，幾乎所有的服務只要在其中一個 BEB 設定就行了，路徑啊、Policy啊以及 VPN 等服務，都可以自動發送建立。非常方便，但缺點就是，支援 SPB 的廠商很少，要找到相關的文件有點困難，而且不同的 SPB 廠商對於技術的實踐也有不小的差異性，導致後續維護困難。
SPB 組成是透過 IS-IS 的 IGP 協定，整個服務的設定也是透過 IS-IS 的擴展協定來定義，類似於 BGP ，將控制訊息包在路由協定中。在 Alcatel Lucent 的設備實踐上，不需要設定 IP，只要串聯起來，系統會自動偵測判定組成 SPB 核心網路 (這個不是很確定，因為在後續被 Nokia 收購後，還是至少需要有其他 IGP 作為底層來達到)。
整體服務來說也很完整，L2VPN、L3VPN、VRF 等都有支援，配置簡單，如果不是因為我主要接觸的廠牌設備不支援，不然小型的企業網路我可能也會選擇 SPB 來做為網路的主要架構。
但也因為支援的廠牌不多的緣故，主流的骨幹網路還是以 MPLS 為主 (我很懷疑啦，哪個網路工程師沒事自己在玩MPLS) ，且如今還有新興的 L2VPN 網路技術 EVPN 的出現，EVPN 基本上算是 MPLS 和 MP-BGP 的擴展延伸，在既有網路升級上，MPLS 可能還是相對 SPB 具有優勢。最近嘗試透過 Nokia 重現 Alcatel Lucent 的 SPBM 功能，按照手冊設定也是需要先建起 MPLS。所以對於未來是否還會遇到 SPB，抱持著不看好的悲觀性。
以上是一個比較粗略的心得，等這個專案完成之後，應該會有個相對完整和關於我比較熟悉的 MPLS 網路的心得分享。