基于位索引的显示复制网络的操作管理维护技术要求

3基于位索引的显示复制网络的操作管理维护技术要求本文件规定了基于位索引的显示复制网络的操作管理维护技术要求，分析了操作管理维护的需求，数据面封装格式及处理机制，故障检测方案和性能测量方法等，并详细规范了相关的技术要求。本文件适用于基于位索引的显示复制网络组网应用场景。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。YD/T3365-2018位索引显式复制(BIER)技术要求IETFRFC5880双向连接检测方法(BidirectionalForwardingDetection(BFD))IETFRFC8296在MPLS和非MPLS网络中的位索引显式复制的封装设计(EncapsulationforBitIETFRFC8321基于标记测量方法的混合性能监控(Alternate-MarkingMethodforPassiveandHybridPerformanceMonitoring)IETFRFC8401基于BIER网络的IS-IS协议扩展(BitSupportviaETFRFC8444基于Bt以下缩略语适用于本文件。BidirectionalForwardingDete双向连接检测BitForwardingEgressRouter位转发出口路由器位转发入口路由器BitForwardingRouter位转发路由器位索引显示复制技术位索引转发路由表EthernetVirtualPrivateNetwork以太网虚拟专用网内部网关协议4InternetProtocolTele网络协议电视InterrnetProtocolVersion6Intermediatesystemtointern中间系统到中间系统Layer3VirtualPrivateNe三层虚拟专用网MultipleprotocolLabe多协议标签交换MulticastVirtualPrivateNe组播虚拟专用网0perations,AdministrationandMaintenance操作管理维护开放式最短路径优先点到多点性能测量PacketNetworkPerformanceMonit报文网络性能监控ReverseDefoctIndica反向缺陷指示集标识类型长度值YirtualPrivateNetw虚拟专用网BIER技术是一种新的组播技术架构，相对比传统基于组播路由协议构建分发树的转发模式，BIER采用BIFT(位索引转发路由表)进行转发，网络中间节点无需维护组播转发信息状态，消除了复杂的组播协议、组播转发表，可实现高效的组播分发，以解决在网络规模/用户规模持续高速增长情况下，传统组播技术在成本和运维等方面的重大难题。BIER技术通过对网络新型组播架构进行定义，具有部署简单，收敛迅速，支持超大容量业务的优点，同时，BIER技术可与各种VPN技术如WVPN,L3VPN和EVPN等结合，实现完善的VPN组播。BIER技术将在SDN新的网络架构下，为各类大视频业务如互联网直播、IPTV等提供高效的组播解决方案，从而提升网络效率在BIER网络中，支持BIER技术的路由器称为BFR,由BFR组成的一个组播转发域称为BIER域。BIER域中基于IGP路由生成的最短路径转发表即为BIFT,在BFIR上将一个或多个BFER的位标识组成BitString封装在BIER报文头中，通过BIER头指导报文按照BIFT进行转发，从而实现组播报文的传输随着BIER技术在组播业务的广泛应用及网络规模的扩大，为了保障BIER报文的有效传输，需要为BIER网络建立一套管理、维护的机制，它的主要功能是有效提升BIER网络的管理和维护能力，保障网络的稳定运行。具体来说，需要在BIER网络中实现保护机制及相关故障检测方法，当网络中出现异常时，自动检测BIER网络中存在的问题，利用相关保护机制保证报文的正常传输。操作、管理和维护(0A)功能是多协议标签交换(MPLS)网络可管理可运营的基本要求，BIEROAM基于MPLSOAM的机制进行扩展，在BIER网络中沿用了MPLS网络中的Ping及Traceroute等连通性检测及故障定位方法。同时，BIER0AM基于BIER网络扩展了双向转发检测(BFD)机制，可实现低开销的快速故障检测。除了故障检测，性能测量(PM)也是BIEROAM技术需关注的重点，BIERPM主要通过测量报文的延时、抖动和丢包率，实现BIER网络的性能测量。根据BIEROM技术基本要求，其功能a)BIEROAM所列需求必须支持任意类型的传输层在BIER层之上实现BIb)BIEROAM需要支持从BIER城的任意BFD节点发起BIERc)BIEROAM需要支持从集中控制器发起Bf)BIEROAM必须支持双向的0AM方法。该0NM方法可以结合正向的带内监控或测量和反向的带外通知g)BIEROAM必须支持在给定BIER域的BFD节点的BFER可能性主动监控，比如，P2MPBFDactiveh)BIEROAM必须支持路径最大传输单元的发现1)BIERON必须支持BFER节点对BFD节点连通性检测的RDI通知，比如，在P2MPBFDactivetail中使用Diag;m)BIER域中任意BFD节点可以发起监测通知到域内任意的一组BFD;n)BIEROM必须支持BIER层的生命周期。比如，需要支段设置为5,则表明为BIER0AM报文。BIER0AM消息格式及字段定义见表1及表2。MessageTypeDependentDa长度(bit)4版本号，当前为1.84用来识别BIER0AM后的报文，如果没有报文则设置为0.值12表明为BIER0AMEchoReply消息。34长度(bit)48消息类型为BIEREchoRequest或BIEKEchoReply.44查询时间戳格式，当设置成2时，发送字段4应答时间戳格式，当设置成2时，发送字段按IEEE1588-2008PTP格式。8定义见6.1.2节。8BIEREchoReply时设置为非08值123值0消息为BIEREchoRequest时设置。1MalfornedEchoReque2表明接收节点无法识别TLY,345689本节介绍了多种BIEROMMTLV,携带于BIER0AM报文头，基本格式及字段定义见表8及表9。表BBIEROAMTLV格式定义05表9BIEROAMTLV字段定义长度(bit)OriginalSI-BitStringTLV用于携带一组BFER和与BIER头中相同的BitString。该TLV必须在EchoRequest报文中携带，TLV格式及字段定义见表10及表11.表10OriginalSI-BitStriogTLV格式定义0889TLV类型，表明为0riginalSI-BitString8设置为BitString所属的SI.8设置为该BFER所属的子域标识。4设置为BitString的长度。TargetSI-BitStringTLV携带了一组BFER信息，指示该组BFER需要应答BIER0AMEchoRequest消息，TLV格式及字段定义见表12及表13。表12TargetSI-BitStringTLV格式定义056|171819表13TargetSI-BitStringTLV字段定义长度(bit)TLV类型，表明为TargetSI-Bi8设置为BitString所属的SI。84IncomingSI-BitStringTLV在应答节点回复的Reply消息中携带，TLV头格式及字段定义见表14及表15。表14IncomingSI-BitStringTLV格式定义0Type3表15IncomingSI-BitStringTLV字段定义长度(bit)TLV类型，表明为InconingSI-BitString8设置为BitString所属的SI。84设置为BitString的长度。复制EchoRequest消息的BIER头中的DownstreanMappingTLV在EchoRequest消息中携带，用于携带下游映射信息，当该TLV携带时，TargetSI-BitStringTLV也必须携带在EchoRequest消息中，TLV格式及字段定义见表16表17。表16DownstreamMappingTLV格式定义04DownstreanIntorfaceAdd表17DownstreemMappingTLV字段定义TLV类型，表明为DownstreamMapping884子TLV内容，DounstreamDetailedM值1442443447长度(bit)7I1带InconingSI-BitStringTLV,置0时不需要。DownstreanDetailedMappingSub-TLYs可以携带于DownstreamMappingTLV中，Sub-TLVType有两种类型，定义见表21.表21DownstreamDetailedMappingSub-TLVs类型定义值1MultipathEntropyDataSub-T2EgressBitStringSubMultipathEntropyDataSub-TLV格式及字段定义见表22及表23表22MultipathEntropyDataSub-TLV格式定义TypeLengthvariReservedMultipathInform表23MultipathEntropyDataSub-TLV字段定义长度(bit)TLV类型，设置为1,表明为MultipathEntropyM8ingSub-TLV格式及字段定义见表24及表25。E表24EgressBitStringSub-TLV格式定义002表25EgressBitstringSub-TLV字段定义长度(bit)TLV类型，设置为2,表明为EgressBitSt8设置为BitString所属的SI。84设置为BitString的长度。接收节点会发送该Sub-TLV,用于在6.2.5ResponderBFERBFER节点应答时携带ResponderBFERTLV,用于识别BIEREchoReply消息的发起者，TLV格式及字段定义见表26及表27。0长度(bit)6.2.6ResponderBFRTLV定义中间节点应答时会携带ResponderBFRTLV,用于验证BFR节点，TLV格式及字段定义见表28及表29。12121314151617181920212223242526|27|28|29303i长度(bit)设置为1表明为IPv4,设置为2表明为IPv6。012131415长度(bit)TLV类型，表明为UpstreemInt设置为1表明为IPv4Numbered,设置为2Unnumbered,设置为3表明为IPv6Numbered,设EchoRequest消息中可以携带Reply-ToTLV,中间BFR节点或BFER节点用于当应答模式设置为2时，IP地址用于创建EchoReply,TLV格式及字段定义见表32及表33。0表33Reply-ToTLV字段定义长度(bit)设置为1表明为IPv4,设置为2表明为IPy6.本节介绍BIER08的两种故障检测机制，分别为Ping和Traceroute故障检测及定位方法。Ping主要用来检测网络中两个节点之间的连通性，在BIER网络中，主要检测BFIR与多个BFER之间是否连通。Traceroutc通过逐跳检测报文路径，定位故障节点。用户在发送BIEROAM报文时，必须封装0M报文到BIER头中，BIER头中的Proto字段设置为5,并且封装BIER-PLS标签，在BIERPing模式下，BIER-MPLS标签的TTL设置为255。发送BIEREchoRequest消息时，消息类型设置为1,返回码设置为0。QTF字段设置为本地的时间戳格式及发送FchoRequest消息时的时间。BIEREchoRequest消息中必须携带0riginalSI-BitStringTLY,而且只能携带一个，其中各个字段的值如SI、Sub-donainID等，与报文的BTER头中携带的值相同。在BIERPing模式下，BIEREchoRequest必须携带TargetSI-BitStringTLV,用于指示需要应答的BFER节点。当应答模式设置为2时，BIEREchoRequest必须携带Reply-ToTLV,必须监听该TLV定义的UDP端口，处理以该端口号作为目的端口接收的报文段，并发送到控制平面作为BIEROAM的处理。BIEREchoRequest可能会携带DownstreamMappingTLV,查询中间节点BFR或尾节点BFER的其他信息接收BIEREchoRequest消息时，BFR节点必须执行基础的验证，如果0M消息长度不对，BFR则发送BIEREchoReply消息，返回码为“MalfornedEchoRequestreceived”。发送BIEREchoReply消息时，当Reply-Flag设置为0,则不需要返回EchoKeply消息。当Reply-Flag设置为1时，返回的EchoReply消息需要复制BIER头中的BitString信息到IncomingSI-BitStringTLV中，接收EchoReply消息时，匹配到相应的EchoRequest消息，如果EchoReply消息中携带有DownstreamMappingILY,用户需要复制其到下一个EchoRequest消息。如果EchoReply消息的返回码携带"ReplyingBFRisoneoftheBFERinheaderBitString",则需要重新设置TargetSI-BitStringTLV中的在BIERTraceroute模式下，封装0AM报文到BIER头中，BIER头中的Proto字段设置为5,并且封装BIER-MPLS标签的TIL字段设置从1开始，发送BIEREchoRequest消息时，消息类型设置为1,返回码设置为0,BIEREchoRequest必须携带TargetSI-BitStringTLY,用于指示路径跟踪的BFER节点，当接收到返回码为“ReplyingrouteristheonlyBFERinBIERheaderBitstring”的应答时，停止发送BIER7BIER双向连接检测BIERBFD用于检测BIER网络中BFIR到多个BFER的组播连通性。BIERBFD头封装利用BIEROAM头格式，BIEROAM头中的MessageType类型设置为3,为BIERBFD消息。RFC5880定义的BFD控制报文在BIERBFD头字段后携带7.2BIERBFD会话创建BIERBFD在进行双向连接检测前，需要先建立BFIR到一组BFER的BFD会话。BFIR节点发起BIERBFD流程，创建BFD会话，BFIR节点利用BIER相关消息携带BFIR信息到期望建立BIERBFD的BFER节点，参数包括BFIR节点的Diseriminator,BFER节点收到洪泛消息后，存储相关BFD信息。解析报文，根据存储的BFIR节点的Discrininator信息，创建与BFIR节点间的BFD会话。BFIR可以利用BIEROHM消息，ICP洪泛或BIEROverlay等方式携带BFIR消息到BFER用于BIERBFD创建。BIEROAMPing功能可以用于触发BIERBFD会话，BFIR发送BIER0AMPingEcho消息，携带BFDDiscriminatorTLV格式及字段定义见表34及表35。表34BFDDiscriminatorTLV格式定义30长度(bit)050长度(bit)88一个或多个BFER对应的位申05表39BIERBFDSub-TLV字段定义长度(bit)一个或多个BFER对应的位串。RFC8321定义了混合性能测量方法。标记方法可以用来实现测量实时流量的报文丢失、时延和抖动等。BIER网络可以使用报文网络性能监控(PacketNetworkPerformanceMonitoring,PNPMD这种标记方法来测量组播报文丢包率，时延等属性。RFC8296定义了BIER头格式，其中包含2bit的OAM字段，用来指示PNPM性能测量方法。BIER网络中使用的标记方法可以视为混合性能测量方式BIER报文头中0NM字段的定义可通过控制器或BILR网络yang文件等配置，格式及字段定义见表40及表41。表40BIER头0AM格式定义01sD表41BIER头0AM字段定义当当s1D1ROAM头中的Proto字段为非0时，后续报文携带为业务报文，可用于基于流的性能测量，BIEROM头中的MessageTypo类型设置为4,为BIERPM消息，BIERPM消息格式及字段定义见表42及表43。表42BIERPM消息格式定义4长度(bit)48消息类型为3,表明为BIERPM消息。40AM消息长度，包括消息头和消息体的长度。在BIER网络的性能测量中，BFR节点可以组合使用丢包和时延测量，可以在源或宿节点执行节点、链路、子网或端到端测量。用户可以在某个BFR创建BIER流，对于BIER流的识别，可以采用BIER报文头中的多个字段组合识别，如Entropy和BFIR-id的组合，也可以直接通过BIER流标识识别。用户可以根据BIER流的性能测量需求封装测量报文发往任意BFR监控点，使用BIER头中的Proto字段来识别BIEROAM报文，如果Proto字段设置为5,则表明为BIEROAM报文，当BIER0AM头中的Prgto字段