【YD通讯标准】 无缝多协议标签交换技术要求

ICS33.040.40
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2818-2015
无缝多协议标签交换技术要求
TechnicalspecificationofseamlessMPLS2015-04-30发布
2015-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前
1范围
2规范性引用文件：
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义…
3.2缩略语
4SeamlessMPLS组网架构和需求·4.1SeamlessMPLS组网架构·
4.2SeamlessMPLS组网需求·
5SeamlessMPLS组网方案.
5.1SeamlessMPLS分区域组网
5.2SeamlessMPLS分自治域组网·6SeamlessMPLS可扩展性技术要求6.1LabeledBGP
6.2粘贴技术·
6.3LDP跨域技术
6.4业务驱动的LDPDoD
7SeamlessMPLS负载分担技术要求..8SeamlessMPLS可靠性技术要求..8.1SeamlessMPLS保护层次.
8.2SeamlessMPLS快速收敛技术.8.3SeamlessMPLS故障场景
9SeamlessMPLS网络性能监测技术要求9.1
以太网OAM
9.2双向主动测量协议
9.3IPFPM..
10SeamlessMPLS网管技术要求..目
附录A（资料性附录）SeamlessMPLS在固定网络中的应用场景附录B（资料性附录）SeamlessMPLS在移动回传网络中的应用场景-参考文献
YD/T2818-2015
YD/T2818-2015
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准起草单位：中国电信集团公司、中国联合网络通信集团有限公司、华为技术有限公司。本标准主要起草人：郭亮、朱永庆、刘永生、郝建武、张力、杜宗鹏。
HiiKAoiKAca
1范围
无缝多协议标签交换技术要求
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本标准规定了无缝多协议标签交换技术要求，主要包括无缝多协议标签交换技术的部署场景和技术要求。
本标准适用于支持无缝多协议标签交换功能的网络设备。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。ITU-T Y.1731
IETFRFC3107
IETFRFC5036
IETFRFC5283
IETFRFC5286
IETFRFC5357
IEEE802.1ag
基于以太网的网络OAM功能和机制（OAMfunctionsandmechanismsforEthernetbasednetworks)
在BGP中携带标签信息（CarryingLabelInformationinBGP-4）LDP规范（LDPSpecification）
LDP跨域扩展（LDPExtensionforInter-AreaLabelSwitchedPaths(LSPs)）IP/LDP快速重路由：无环备份路径（BasicSpecificationforIPFastReroute:Loop-FreeAlternates)
双向主动测量协议（ATwo-wayActiveMeasurementProtocol(TWAMP)）针对局域网和城域网络的IEEE标准一一虚拟桥接局域网修正5：连接故障管理(IEEE Standard for Local and metropolitan area networksVirtual Bridged LocalArea Networks Amendment 5: Connectivity Fault Management)3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
多协议标签交换Multi-ProtocolLabelSwitching一种可以将多个网络融合到一个以以太网为架构的基础设施上，使单一-转发模式的优势得到充分体现的技术。该技术可以降低网络的成本，已经广泛应用于汇聚层和核心层网络。3.1.2
无缝多协议标签交换SeamlessMulti-ProtocolLabelSwitching一种承载技术，将MPLS技术扩展至接入层网络，使所有业务都可以在接入层网络进行MPLS封装。通过在接入层、汇聚层和核心层网络中部署··条完整的LSP，为客户提供-种端到端的隧道传输服务。3.1.3
自治域AutonomousSystem
TiiKAoNiKAca
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在互联网中，一个自治域（也叫路由域）是指在一个（有时是多个）实体管辖下的所有IP网络和路由器的全体，它们对互联网执行共同的路由策略。3.1.4
内部网关协议InteriorGatewayProtocol在一个自治域内部所使用的一种路由协议，例如OSPF、ISIS。3.1.5
边界网关协议BorderGatewayProtocol一种外部网关协议，用来在自治域之间确定网络可达性，并通过内部网关协议来解析某个自治域内部的路由。
路由反射器
RouteReflector
在路由反射器引入之前，BGP的防环机制规定从IBGP邻居收到的路由不再传给其他的IBGP邻居，同时要求IBGP邻居全网状连接。路由反射器技术的引入，提供了在大型IBGP实现中IBGP全网状连接问题的一个简单解决方案。·台被配置为路由反射器的路由器一旦收到条路由信息，它就会将这条路由信息传递给所有跟它建立客户关系的路由器，从而消除了对全互联环境的要求。3.1.7
多协议标签交换流量工程Multi-ProtocolLabelSwitchingTrafficEngineering结合了MPLS技术与流量工程，通过建立到达指定路径的LSP隧道进行资源预留，使网络流量绕开拥塞节点，达到平衡网络流量的目的。3.1.8
S1接口S1Interface
LTE网络中的eNB与EPC核心网的连接接口。具体分为用户平面接口S1-UP（连接到服务网关SGW）和控制平面接口S1-CP（连接到移动性管理实体MME）。3.1.9
X2接口X2Interface
LTE网络中的eNB之间的接口。LTE网络结构中没有RNC，原有的树型分支结构被扁平化，使得基站承担更多的无线资源管理责任，需要更多地和其相邻的基站直接对话，从而保证用户在整个网络中的无缝切换
分层虚拟专用局域网业务HierarchicalVirtualPrivateLanServiceHVPLS通过分级连接，每一级网络形成全连接，分级间的设备通过PW来连接，可以减少信令协议和数据包复制的负担，使得VPLS可以大规模应用。3.1.11
多协议BGPMultiprotocolExtensionsforBGPBGP的多协议扩展，可以在PE路由器之间传播VPN组成信息和路由。MP-BGP向下兼容，既可以支持传统的IPv4地址族，又可以支持其他地址族（比如VPN-IPv4地址族）。使用MP-BGP既确保VPN的私2
HiiKAoNiKAca
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网路由只在VPN内发布，又实现了MPLSVPN成员间的通信。根据是否属于同-个AS，可以分为MP-IBGP和MP-EBGP。
分层虚拟专用网络HierarchicalVirtualPrivateNetwork分层化VPN，用于移动回传网络中的接入和汇聚层之间的VPN业务传输。HVPN通过在汇聚点上配置路由反射（而不是VRF实例）来实现。汇聚点把接入侧的路由信息以自身为网关映射到核心侧，核心侧的路由同样以汇聚点为网关映射到接入侧，汇聚点居中进行调度转发。3.1.13
双向转发检测BidirectionalForwardingDetection套全网统一的检测机制，用于快速检测、监控网络中链路或者IP路由的转发连通状况。3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。
(LDP) DoD
(LDP)DU
E-Trunk
Downstream on Demand
Downstream Unsolicited
The Third Generation
Area Border Router
Aggregation
Access Node
Automatic Protection SwitchingAutonomous System
AutonomousSystemBorderGatewayAggregation Site Gateway
Broadband Forum
BidirectionalForwardingDetectionBorder Gateway Protocol
Broadband RemoteAccess ServerBase Station Controller
Customer Edge
Customer Premises Equipment
Cell Site Gateway
Digital Subscriber Line Access MultiplexerEqual Cost Multiple Path
Evolved Packet Core
Enhanced Trunk
Forwarding Information Base
Fixed Mobile Convergence
Fast Reroute
下游按需请求标签分发(LDP)
下游自主分发标签分发(LDP)
第三代（移动通信系统）
IGP区域边界路由器
汇聚层（设备）
接入节点
自动保护倒换
自治系统
自治域边界路由器
汇聚站点网关
宽带论坛
双向转发检测协议
边界网关协议
宽带远端接入服务器
基站控制器
用户边缘（设备）
用户驻地设备
基站侧网关
数字用户线路接入复用器
等价多路径
演进的核心网
跨设备链路聚合
转发信息表
固定和移动融合
快速重路由
HiiKAoiKAca
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H-VPLS
Fiber to the Building
Fiberto the Curb
Fiber to the Home
High Speed Internet
Hot Standby
Hierarchical VPLS
Interior Gateway Protoco
IP Flow Performance Monitor
Internet Protocol TelevisionIntermediateSystemto Intermediate SystemLabel Distribution Protocol
Loop Free Alternates
Label Switch Path
Label Switching Router
Long Term Evolution
Mobile Aggregate Service GatewayManagement Information Base
Mobility Management Entity
Multi-Protocol Label Switch
NetworkProviderEdge
Operations,Administration,and MaintenanceOptical Line Terminal
Open Shortest PathFirst
Provider Edge
Pseudo Wire
Radio Network Controller
Route Reflector
RNC Site Gateway
ResourceReservationProtocol
Service Gateway
Service Provider
SuperstratumPE
Service Router
Traffic Engineering
Targeted LDP
Two-Way ActiveMeasurement ProtocolUnderlayerPE
光纤入楼
光纤到街边柜
光纤入户
高速上网业务
热备份
分层VPLS
自治域内路由协议
IP流性能监控
网络电视
中间系统到中间系统（路由协议）标签分发协议
无环备份路径
标签交换路径
标签交换路由器
长期演进
移动汇聚业务网关
管理信息库
移动性管理实体
多协议标签交换
面向网络的PE
运营、管理与维护
光缆终端设备
开放式最短路径优先
运营商边缘（设备）
无线网络控制器
路由反射器
RNC站点网关
资源预留协议
独立业务网关
内容提供商
上层PE
服务路由器
流量工程
面向目标的LDP
双向主动测量协议
下层PE
HiiKAoNiKAca
Virtual Private LAN Service
Virtual Private Network
Virtual RoutingandForwarding4SeamlessMPLS组网架构和需求
SeamlessMPLS组网架构
虚拟专有局域网服务
虚拟专用网络
多虚拟路径转发
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SeamlessMPLS组网是指运营商管理的所有IP设备，包括接入（固定/移动）、汇聚、骨干设备形成统一IP/MPLS控制平面的组网方式。SeamlessMPLS组网架构能够大量减少业务部署时网络不同层次间的配合协调工作，让运营商快速提供业务并降低业务部署的成本：端到端采用的IP/MPLS控制平面，统一简洁的组网技术，可以轻松实现可靠性/OAM检测的部署。SeamlessMPLS的网络架构（如图1所示）可以拉通不同的MPLS域，统一MPLS传输。网络不一定必须在同一个AS内，在不同的AS，采用MPLS拉通也可以称为SeamlessMPLS。Access
Residentia
Enterprise
Wholes
Cell site
Metro Aggregation
IPBackbone
MPLSDomain
图1SeamlessMPLS网络架构
Metro Aggregation
Access
Residentia
Wholesale
Cellsit
SeamlessMPLS组网模型下，所有业务都可以在业务接入点通过MPLS管道传送到指定业务处理点，整个承载方案简单一致。动态的端到端MPLS管道建立能力确保在SeamlessMPLS组网方式下，不同业务可以按照需要，用MPLS管道或PWE3伪线传送到任意的业务处理点或对等的业务接入点。SeamlessMPLS网络的部署挑战主要包括：各层次设备无缝连接后，IP/MPLS域的规模相比原来的网络有了数量级的提升。在SeamlessMPLS组网的情况下，路由域的规模将提升1～2个数量级。需要考虑如何在大规模的网络中构建路由和MPLS隧道，保证系统的可用性：一接入设备AN（例如DSLAM/OLT）数量庞大，在网络投资中占有很大的比重，IP/MPLS能力的引入对接入设备的成本不能产生太大的影响，因此SeamlessMPLS的组网必须尽量降低对接入设备控制层面的复杂度和转发层面的性能规格要求。4.2SeamlessMPLS组网需求
SeamlessMPLS技术的提出主要是由于以下的网络需求（如图2所示）：固网/移动业务的共存，使得接入的物理层方式更加复杂化，传输层与物理层的解耦需求进一步增强：
一业务接入点也会进一步灵活，尤其对于企业业务将无法完美的提前规划哪层或哪个设备会与另外的哪个设备成为企业业务的业务接入点：5
iiKAoNiKAca
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点对点业务向多点对多点的业务模型变化。BSC/RNC
TE/LDPLSP
BGPLSP
VRF/PW
RSG/NPE
ASRB-A
BSC/RNC
ASBR-B
图2SeamlessMPLS的网络需求
RSG/NPE
SeamlessMPLS的网络架构可以帮助运营商进行灵活的网络批发（Wholesale业务），企业网的互联以及帮助运营商建设FMC的移动回传网络。在IPRAN移动回传网络中部署SeamlessMPLS，实现的网络功能主要是需要提供CSG到移动核心网的端到端连接，其具体的网络承载方式如图3所示：AS-X
EdBGPRR
LTEX2业务
TE/LDPLSP
BGPLSP
TDM/ATM业务
3Geth业务
LTEST业务
BSC/RNC
EPC-PE
BSC/RNC
图3IPRAN业务采用SeamlessMPLS方案承载移动承载业务包括：
TDM/ATM业务：在CSG与RSG之间采用E2EPW承载：-3G以太业务：在CSG和RSG之间采用L3VPN承载：LTESI业务：在CSG与EPC-PE之间采用L3VPN承载：LTEX2业务：在CSG之间采用L3VPN承载。6
Labeled BGPRR
iiikAoNikAca
5SeamlessMPLS组网方案
5.1SeamlessMPLS分区域组网
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分区域的组网方式中所有设备同属于一个自治域，结点间使用IGP（OSPF/ISIS）交换路由信息，将各城域的设备划为不同的IGP区域，IP骨干设备组成骨干区域或Level-2区域，保证每个区域结点数量不至于太多。接入结点可以采用静态路由方式，不用支持动态IGP协议。SeamlessMPLS分区域组网的路由部署如图4所示，整个路由域实际上划分为三个层次：骨干节点、城域汇聚结点、AN结点。骨干网PE作为ABR，可以对区域路由进行聚合后再发布到其他区域，减少对各设备的路由容量的要求。路由分区域部署的方式除了能够减少各设备上的路由表容量外，对各区域间的故障隔离、加快路由收敛速度也有帮助UPE
Static
ISISLevel-1/
OSPFArean
Core-P
ISiSLevel-2/
OSPFAreaO
图4SeamlessMPLS路由分区域部署团
标签发布上，PW的标签通过端到端的T-LDP方式发布。隧道标签同样采用层次化的方式，如图5所示，动态IGP范围采用LDPDU的标签发布方式，而UPE和AN之间采用LDPDoD的标签发布方式，由于AN节点的低成本需求，DoD的方式可以让AN结点可以按需请求自已需要的标签，减少MPLS转发表的规格要求。LDPDU的标签发布在区域边界处采用了一定的策略，骨干区域（或Level-2，下同）的路由标签发布到普通区域（或Level-1，下同），而普通区域的路由标签不会发布到骨干区域。这样UPE可以建立到任何一个区域边界方向的LSP隧道。跨区域的标签发布采用LabeledBGP（见IETFRFC3107）方式，在UPE间运行IBGP，由于UPE的数量较多，采用二级反射器的结构，NPE作为本区域UPE的反射器，Core-RR作为NPE的反射器。NPE并不是简单的反射器，在接到UPE发来的BGPLabel信息后，NPE将此标签路由信息的Next-hop改为NPE本身，同时重新分配标签。而从Core-RR收到的标签路由信息，NPE则是简单反射给UPE，不修改任何信息。
IBGPNeighbor
BGPNH Self
LDPDoD
changed
Core-RR
BGPlabelfor
图5SeamlessMPLS标签发布分区域部署AN2
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图6所示为一个标签发布和转发的实例，PW标签通过DSLAM-A和DSLAM-B之间的T-LDP会话直接分配。而由DSLAM-A到DSLAM-B方向的外层LSP隧道实际上是分成了四段。第一段由DSLAM-A到UPE-A是LDPDoD的标签，是DSLAM-A按需向UPE-A请求DSLAM-B的标签，UPE-A根据自已的BGPLabel表查找到DSLAM-B的标签，分配给DSLAM-ALDP标签，并建立二者的对应关系，需要说明这种对应关系是多对一的。第二段由UPE-A到ABR-B是两层隧道，外层隧道是UPE-A到ABR-B的LDPDU方式建立的隧道内层隧道是由ABR-B给UPE-A通过LabeledBGP发布的到DSLAM-B的隧道。外层隧道的标签在转发过程中是逐跳变化的，而内层隧道的标签在UPE-A和ABR-B之间的结点是不可见的，保持不变。第三段隧道由ABR-B到UPE-B，和第二段隧道类似也是两层隧道。最后一段隧道是UPE-B到DSLAM-B之间，是UPE-B根据配置的静态路由通过LDPDoD方式向DSLAM-B请求得到的。
MetroA
DSLAM-A
Require DSLAM-B
LabeledBGP
Forwarding
DSLAM-B
LBL:8000
Pwlabel:5oDoDtabelo
LBL:7000LBL:6000
DSLAM-B LBL:200
NEXTHOP:ABR-B
LDPDULSP
BGPtabet200
LBL:5000
LBL:4000
DSLAM-B LBL:200
NEXTHOP:ABR-B
PWID100 LBL:50
3(NULL)
MetroB
LBL:3000LBL:2000
DSLAM-B LBL: 100
NEXT HOP:UPE-B
LDPDULSP
BGPLabet10d
图6分区域SeamlessMPLS控制和转发实例（单向）5.2SeamlessMPLS分自治域组网
DSLAM-B
Require DSLAM-B
DSLAM-B
LBL:1000
3（NULL)
DoD tabell
分自治域的组网方式，每个城域及骨干分属于不同的自治域，城域可以使用私有的AS号，每个自治域单独部署IGP协议，城域和骨于区域之间采用EBGP交换路由信息，EBGP发布路由信息时，可以进行路由聚合减少路由数量。接入结点的路由部署可以和分区域组网一样，采用静态路由的方式。标签分发方面，和分区域方式类似，自治域内采用LDPDU方式，跨自治域采用LabledBGP发布标签路由，AN和UPE之间采用DoD方式。在ASBR位置BGP标签双向都需要进行Next-HopSelf的操作，本地进行标签的重新分配，所以对城域出口及Core-PE位置的BGP标签转发表的容量要求会高一些。图7所示对分自治域组网情况下路由和标签的分发进行了描述。8
LDPDoD
BGPNeighbon
EBGPNeighbor
MetroA
UPEAS65001
城域出口
Isislevel-2
BGPNHSe
Core-PE
Core-P
AS3000
Isislevei2
Core-PE
SeamlessMPLS分自治域路由/标签发布示意图图7
图8所示为一个标签发布和转发的实例。DSLAM-A
RequlreDSLAM-E
LabeledBGP
Forwarding
DSLAM-B
LBL:8OOX
Pwlabel:50DoDt
ASBR-A
AGGASBR-BAGGASBR-E
LBL:6000
LBL:7000
DSLAM-B LBL:S00
NEXTHOPIAGGASBR-A
CoreASBR-B
LBL:5000
DSLAM-BLBL:400
NEXT HOP:Core
ASBR-A
3（NUL
DP DU LSF
CoreASBR-B免费标准下载网bzxz
LBL:4000
DSLAM-BLBL:300
NEXT HOP:COre ASBR-B
PWID100 LBL: 50
PDULSP
AGPLabel300
3（NULL)
PUPE-B
LBL:3000
YD/T2818-2015
MetroB
AS65002
DSLAM-B
Require DSLAM-P
HUPE-B
LBL:2000
DSLAM-B LBL:20O DSLAM-B LBL: 100NEXTHOP:AGG
ASBR-B
图8分自治域SeamlessMPLS控制和转发实例（单向）6SeamlessMPLS可扩展性技术要求6.1LabeledBGP
NEXTHOP:UPE-B
3（NULL)
LDPDU LSP
DSLAM-B
LBL:1000
3（NULL
Dop tabe
LabeledBGP（见IETFRFC3107）即带标签的BGP路由，是指在普通的逐跳传递BGP公网路由的时候给相应的路由分配一个标签。它与LDP原理相似，逐跳分配标签，最终建立LSP。SeamlessMPLS中使用该技术实现端到端的MPLS拉通。LabeledBGP的应用目的在IGP无法到达的区域内（如出现了IGP的不同Area/Level/Process，或者BGP出现了跨AS，不同AS间没有IGP协议），通过可以传递的BGP路由传递标签，建立标签隧道：即在依靠IGP的LDP/RSVPTE无法正常建立标签隧道的时候使用，本质上LabeledBGP与LDP/RSVPTE的标签隧道样，只是通过BGP作为标签的信令协议。6.2粘贴技术
虽然通过LabeledBGP，可以支持无视不同区域的MPLS信令协议建立统一的端到端的分层的BGPLSP隧道，但是通常某个网络区域设备能力有限，尤其是接入部分的网络设备，很可能不能支持Labeled9
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