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 |
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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