「VPN」- SRv6 Policy 高可靠性

问题描述

广域承载网高可靠性需求

50 ms 故障恢复已经成为广域承载网基础要求;
语音业务:实时性强,如果故障恢复时间控制在毫秒级,用户无感知或有轻微感觉,对业务影响不大,达到秒级,则会话中断;
IPTV 业务:如果故障恢复时间控制在毫秒级,IPTV 可能出现瞬时马赛克现象;

解决方案

多层可靠性方案概览

广域承载网需要从设备、网络、业务各层构建高可靠性,实现端到端 99.999% 高可用、全业务 50 ms 快速保护倒换;

多层网络高可靠性技术概览

多层网络高可靠性技术使用场景

业务 保护类型 隧道类型 故障点 检测技术 保护技术 规格
普通业务 “本地保护,端到端保护” SRv6 BE,SRv6 Policy 4~8 BFD for Interface 1. TI-LFA(BE+Policy)2. Midpoint TI-LFA(Policy) 50ms
普通业务 “本地保护,端到端保护” SRv6 BE,SRv6 Policy 3,9 BFD for Locator VPN FRR 50ms
普通业务 “本地保护,端到端保护” SRv6 BE,SRv6 Policy 1~2,10~11 BFD for Interface VPN Mixed FRR,IP FRR 50ms
高 SLA 业务 本地保护,端到端保护 SRv6 Policy 4~8 SBFD for SRv6 Policy HSB 50ms
高 SLA 业务 本地保护,端到端保护 SRv6 Policy 3,9 SBFD for SRv6 Policy VPN FRR 200ms/50 ms
高 SLA 业务 本地保护,端到端保护 SRv6 Policy 1~2,10~11 BFD for Interface VPN Mixed FRR,IP FRR 50ms

隧道状态检测

SRv6 隧道一般可以通过 SBFD,Ping,Tracert 等方式检测连通性;

SRv6 隧道检测技术:SBFD 检测

SBFD(Seamless Bidirectional Forwarding Detection)是 BFD 的一种简化机制,SBFD 简化了 BFD 的状态机,缩短了协商时间,提高了整个网络的灵活性;
SBFD 反射端的 IPv6 地址需和 SRv6 Policy 的目的地址相同;

SBFD 检测可以用于端到端的检测隧道连通性;
但 SBFD 不能检测网络具体的故障位置,因此一般与 HSB 或 VPN FRR 配合使用;

SRv6 隧道检测技术:Ping/Tracert 检测

SRv6 SID Ping 主要用于检查网络连接及主机是否可达;
Ping 检测有逐段检测与与非逐段检测两种;
SRv6 SID Tracert 在检查网络连接及主机是否可达的同时,还可以分析网络什么地方发生了故障;

SRv6 转发基于标准 IPv6 数据平面,所以可以直接使用 ICMPv6 Ping&Tracert 实现普通 IPv6 地址的连通性检测,无需对硬件或软件进行任何的改变。当前 ICMPv6 Ping&Tracert 支持数据包按照最短转发路径转发到目的地址,实现目的地址的可达性检测。当被检测的目的地址是一个 SRv6 SID,可以直接通过 ICMPv6 Ping&Tracert 完成,也可以通过使用 SRv6 的 OAM 扩展实现;

当前 SRv6 的 OAM 扩展主要包括两种方式:
1)一种是在 SRH 中引入了 O-bit(OAM 比特位);
2)另外一种是引入 End.OP SID;

// 普通 Ping 测试:ping ipv6-sid <SID>
// 逐段 Ping 测试:ping ipv6-sid segment-by-segment <SID1> <SID2> …

// tracert ipv6-sid overlay <SID>

隧道保护技术

SRv6 隧道保护可以分为两大类:本地保护和端到端保护

TI-LFA FRR
Midpoint
Loop Protection
HSB (Hot-Standby)
ECMP
Escape Path

尾节点保护与接入保护

对于同一个源端节点,SRv6 Policy是基于<Color,Endpoint>确定隧道的,当Endpoint即尾节点出现故障时隧道就无法将数据发送目标网段。
由此可见,SRv6隧道常用的局部保护和端到端保护只能保护隧道的源端PE与中间的P设备,不能保护SRv6尾节点。
当尾节点出现故障时,主要通过VPN FRR技术修复,除此之外也可以通过Anycast FRR与镜像保护技术修复。Anycast FRR与镜像保护技术较为复杂在现网使用较少。

VPN FRR
Anycast FRR
Mixed FRR