基于SRv6網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)技術(shù)要求

基于SRv6網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)技術(shù)要求本文件規(guī)定了SRv6網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)要求，包括SRv6TI-LFA技術(shù)、指定中間節(jié)點(diǎn)保護(hù)技術(shù)、尾節(jié)點(diǎn)保護(hù)技術(shù)、防微環(huán)技術(shù)及SRv6端到端保護(hù)技術(shù)等。本文件適用于SRV6組網(wǎng)下常見網(wǎng)絡(luò)故障場景，包括SRv6BE節(jié)點(diǎn)/鏈路失效、SRv6Policy中間節(jié)點(diǎn)/尾節(jié)點(diǎn)失效、微環(huán)及SRv6Poliey故障場景等。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1與拓?fù)錈o關(guān)的無環(huán)路備份topologyindependentloopfreealternate一種應(yīng)用于分段路由網(wǎng)絡(luò)中的快速重路由技術(shù)，簡稱為TI-LFA.TI-LFA相對于傳統(tǒng)IPFRR技術(shù)，可在IGP網(wǎng)絡(luò)中提供與拓?fù)錈o關(guān)的故障保護(hù)能力，同時(shí)提供的保護(hù)路徑和IGP收斂后的路徑一致，減少業(yè)務(wù)中斷。主要應(yīng)用于TI-LFA和指定中間節(jié)點(diǎn)保護(hù)場景中，作為故障節(jié)點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)執(zhí)行代理轉(zhuǎn)發(fā)與故障保護(hù)功能。用于在SRv6網(wǎng)絡(luò)中提供SRH尾節(jié)點(diǎn)保護(hù)功能，即將原定發(fā)往該節(jié)點(diǎn)的流量轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)具有相同功能的鏡像節(jié)點(diǎn)。定義MirrorSID在對應(yīng)的Endpoint行為為End.M.一種在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓瘯r(shí)，由于各節(jié)點(diǎn)LSDB未完全同步，可能存在收斂路徑不一致情況，并由此產(chǎn)生的暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)路現(xiàn)象。以下縮略語適用于本文件。雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測等價(jià)路由負(fù)荷分擔(dān)快速重路由BidirectionalForwardingDetectionEqual-CostMulti-P2無環(huán)備份路徑鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫本地修復(fù)點(diǎn)PointofLocalRepaire無縫雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測SeamlessBidirectionalForwarding分段路由技術(shù)IPv6數(shù)據(jù)面的分段路由技術(shù)IPv6分段路由頭部拓?fù)錈o關(guān)的無環(huán)備份路徑雙向主動(dòng)測量協(xié)議Two-WayActiveNeasurenentPr非等值負(fù)載分擔(dān)5SRv6網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)場景IP網(wǎng)絡(luò)為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)能力，通常需要部署相應(yīng)故障保護(hù)方案，提高網(wǎng)絡(luò)健壯性與業(yè)務(wù)可靠性。以IP/MPLS為轉(zhuǎn)發(fā)面的傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)中，通常部署FRR(FastReroute,快速重路由)技術(shù)實(shí)現(xiàn)流量快速切換，提升網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)能力。FRR技術(shù)受限于保護(hù)范圍以及場景限制，通常會(huì)配合多跳BFD實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)，如BFD+HSB(HotStandby,熱備份)實(shí)現(xiàn)TE的端到端保護(hù)，BFD+VPNFRR實(shí)現(xiàn)PE的故障保護(hù)等。SRv6網(wǎng)絡(luò)中，同樣可基于FRR、BFD等技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)，但BFD存在容量受限，部署復(fù)雜等問題，難以滿足未來更低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)故障保護(hù)要求。為此，針對SRv6組網(wǎng)中的不同故障場景，提出相應(yīng)的本地故障保護(hù)方案，以滿足未來網(wǎng)絡(luò)高性能故障保護(hù)需求。SRv6故障保護(hù)場景主要包括SRv6BE鏈路/節(jié)點(diǎn)故障場景、SRv6Policy鏈路/節(jié)點(diǎn)故障場景、SRv6尾節(jié)點(diǎn)故障場景及SRv6微環(huán)場景，如圖1所示。需要說明的是，SRv6頭節(jié)點(diǎn)故障場景一般使用接入側(cè)雙歸進(jìn)行保護(hù)，與傳統(tǒng)保護(hù)方案一致，不再單獨(dú)說明非泰的陽圖1SRvó網(wǎng)絡(luò)常見故障場景以CE1去往CE2的流量為例，在PEI-PE3之間是SRv6Domain,該域中的所有節(jié)點(diǎn)都支持5.1SRv6BE鏈路/節(jié)點(diǎn)故障SRv6BE轉(zhuǎn)發(fā)遵循IGP最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)，全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)基于相同的LSDB,采用SPF算法計(jì)算最優(yōu)路由。SRv6BE場景下，鏈路/節(jié)點(diǎn)故障后，網(wǎng)絡(luò)會(huì)進(jìn)行IGP拓?fù)涫諗浚⒏鶕?jù)收斂結(jié)果找到備 5在PQ節(jié)點(diǎn)，則需要指定P節(jié)點(diǎn)到Q節(jié)點(diǎn)的無環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)路徑，即指定P節(jié)點(diǎn)到Q節(jié)點(diǎn)的RepairSegmentList。本例中最遠(yuǎn)的P節(jié)點(diǎn)C到最近的Q節(jié)點(diǎn)D之間的RepairSegmentList可以為節(jié)點(diǎn)C的End.XSID正④③圖2SRv6TI-LFA保護(hù)原理當(dāng)鏈路B-E故障時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程描述如下。1)節(jié)點(diǎn)B收到目的地址為6:的報(bào)文，根據(jù)6::查找轉(zhuǎn)發(fā)表，主出接口為Ifl。2)節(jié)點(diǎn)B查詢到Ifl接口狀態(tài)為Down,使用備份表項(xiàng)轉(zhuǎn)發(fā)，備份出接口為I12,并使用"H.Insert"的方式封裝SegmentList3:1,新增1個(gè)SRH擴(kuò)展報(bào)文頭，將用于修復(fù)故障的SegmentList和目的地址6::封裝在SRH擴(kuò)展報(bào)文頭3)節(jié)點(diǎn)C收到報(bào)文以后，識(shí)別目的地址3::1是End.XSID,所以需要執(zhí)行End.XSID對應(yīng)的指令：將SL減1,外層Pv6地址更新為6:,并按3::1綁定的出接口和下一跳沿著鏈路C-D轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)D。此時(shí)SL=0,若該segment為PSP屬性，則按照PSP操作去掉SRH擴(kuò)展報(bào)文頭，如果不支持PSP屬性，則最后一跳彈出。4)節(jié)點(diǎn)D收到報(bào)文以后，根據(jù)報(bào)文的目的地址6::查找IPv6路由表，沿著最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)到目的地址F。7SRv6指定中間節(jié)點(diǎn)保護(hù)技術(shù)7.1SRv6指定中間節(jié)點(diǎn)保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理節(jié)點(diǎn)在處理SRv6報(bào)文時(shí)，需要執(zhí)行的轉(zhuǎn)發(fā)行為是SL減1,并將下層SID復(fù)制到IPV6報(bào)文頭的目的地址字段。但是當(dāng)某一個(gè)Endpoint節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，無法完成對應(yīng)SID的處理動(dòng)作，出現(xiàn)丟包。為解決上述問題，需要由Endpoint節(jié)點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)(即PLR)代替它完成轉(zhuǎn)發(fā)處理。當(dāng)Endpoint節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，報(bào)文需繞過發(fā)生故障的Endpoint節(jié)點(diǎn)，由PLR直接將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)至下一個(gè)Endpoint節(jié)點(diǎn)。PLR的出端口檢測到故障，由PLR執(zhí)行的具體保護(hù)流程如下：1)當(dāng)在PLR的FIB表中可以找到通往故障端點(diǎn)的路由時(shí)：如果PLR沒有直接連接到故障Endpoint節(jié)點(diǎn)，則執(zhí)行正常的TI-LFA:如果PLR直接連接到故障Endpoint節(jié)點(diǎn)，PLR將旁路故6障Endpoint節(jié)點(diǎn)，將IPV6目的地址改為SRH中的下一個(gè)Endpoint節(jié)點(diǎn)的IPV6地址，這樣可以避免將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到故障Endpoint節(jié)點(diǎn)。2)當(dāng)在PLR的FIB表中找不到通往故障Endpoint節(jié)點(diǎn)的路由時(shí)：通過繞過故障端點(diǎn)將數(shù)據(jù)包直接轉(zhuǎn)發(fā)到下一個(gè)Endpoint節(jié)點(diǎn)。從報(bào)文的處理邏輯來看，PLR感知到報(bào)文的下一跳接口故障，并且下一跳是報(bào)文目的地址且SL>0時(shí)，PLR代替Endpoimt節(jié)點(diǎn)執(zhí)行End行為，將SL減1,并將下層要處理的SID更新到外層IPv6報(bào)文頭，然后按照下層SID的指令進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，從而繞過故障節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)SRv6Endpoint節(jié)點(diǎn)故障的保護(hù)。7.2SRv6指定中間節(jié)點(diǎn)保護(hù)技術(shù)要求SRv6指定中間節(jié)點(diǎn)保護(hù)技術(shù)應(yīng)滿足小于50ms的流量中斷時(shí)間要求7.3SRv6指定中間節(jié)點(diǎn)保護(hù)應(yīng)用示例以圖3為例，SRv6指定中間節(jié)點(diǎn)故障的保護(hù)過程如下。1)節(jié)點(diǎn)A向目的節(jié)點(diǎn)F轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文，并在SRv6SRH中指定經(jīng)過中間節(jié)點(diǎn)E。2)節(jié)點(diǎn)E故障的時(shí)候，節(jié)點(diǎn)B感知到報(bào)文下一跳接口故障，而下一跳正好是報(bào)文當(dāng)前的目的地址5:,且SL>0,所以節(jié)點(diǎn)B執(zhí)行代理轉(zhuǎn)發(fā)行為，將SL減1,并將下層SID6::復(fù)制到外層IPv6報(bào)文頭的目的地址字段。此時(shí)由于SL=0,如果該segment為PSP屬性。則節(jié)點(diǎn)B去掉SRH擴(kuò)展報(bào)文頭，然后根據(jù)目的地址6:查表轉(zhuǎn)發(fā)。3)由于目的地址6::的主下一跳依然是節(jié)點(diǎn)E,但是節(jié)點(diǎn)B不是該目的地址的倒數(shù)第二跳且SL=0,所以節(jié)點(diǎn)B不再符合代理轉(zhuǎn)發(fā)條件，而是按照正常TI-LFA轉(zhuǎn)發(fā)流程切換到備份路徑轉(zhuǎn)發(fā)，備份路徑的RepairSegmentList為<3:l>,所以節(jié)點(diǎn)B使用“H.Insert”的方式封裝SegmentList3::1,新增1個(gè)SRH擴(kuò)展報(bào)文頭，經(jīng)過備份路徑轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)F。4)在節(jié)點(diǎn)A感知到節(jié)點(diǎn)E故障，且IGP完成收斂以后，節(jié)點(diǎn)A刪除到節(jié)點(diǎn)E的路由轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，所以節(jié)點(diǎn)A根據(jù)5:查表轉(zhuǎn)發(fā)的時(shí)候，無法命中路由，此時(shí)節(jié)點(diǎn)A就要作為PLR執(zhí)行代理轉(zhuǎn)發(fā)行為，SL減1,并將下層SID6:更新到外層IPv6報(bào)文頭，然后根據(jù)目的地址6:查表轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)B。節(jié)點(diǎn)B如果完成收斂，則按照收斂后的最短路徑將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)F:節(jié)點(diǎn)B如果未完成收斂，則按照TI-LFA流程經(jīng)過備份路徑轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)F。通過上述方式，就繞過了故障節(jié)點(diǎn)E。④DeviceEDeviceD8封裝，封裝中的SRH即上文所述的修復(fù)列表所示。按照修復(fù)列表，報(bào)文可以被轉(zhuǎn)發(fā)到備出口節(jié)點(diǎn)。備出口節(jié)點(diǎn)在報(bào)文封裝中獲取鏡像SID,將該報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到與主目的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)相同的一個(gè)目的節(jié)點(diǎn)。8.2SRv6尾節(jié)點(diǎn)保護(hù)技術(shù)要求SRv6尾節(jié)點(diǎn)保護(hù)應(yīng)滿足不大于50ms的流量中斷時(shí)間要求8.3SRv6尾節(jié)點(diǎn)保護(hù)應(yīng)用示例圖4描述了一個(gè)SRv6L3VPN場景，節(jié)點(diǎn)A是頭節(jié)點(diǎn)PE,節(jié)點(diǎn)F和G是尾節(jié)點(diǎn)PE,CE雙歸到節(jié)點(diǎn)F和G。在這個(gè)場景中，P節(jié)點(diǎn)不會(huì)維護(hù)到私網(wǎng)的路由表，業(yè)務(wù)報(bào)文必須要在PE節(jié)點(diǎn)進(jìn)行終結(jié)才能繼續(xù)往CE轉(zhuǎn)發(fā)。所以，對于PE節(jié)點(diǎn)故障，必須通過冗余保護(hù)才能確保業(yè)務(wù)不中斷。在本示例中，節(jié)點(diǎn)F和節(jié)點(diǎn)G上配置的Locator分別為6:/64和7:/64,VPNSID分別為6:100和7:100,同時(shí)在節(jié)點(diǎn)G上針對節(jié)點(diǎn)F的Locator6:/64配置鏡像SID(MirrorSID),取值為7::1。節(jié)點(diǎn)G收到節(jié)點(diǎn)F發(fā)布的VPN路由時(shí)，會(huì)根據(jù)MirrorSID的配置生成雙歸PE的VPNSID的鏡像表項(xiàng)：<7:1,6::100>:<7::100>,這個(gè)鏡像表項(xiàng)表示<7::1,6::100>這兩層SID與7:100這個(gè)SID是等價(jià)的。DeviceA①DeviceBtP節(jié)點(diǎn)G配置MirorSID以后，會(huì)在IGP