华为HCIE课堂笔记第十八章 SR技术

第十八章 SR技术

18.1 简介

SR可以通过控制器实现集中算路，并根据业务的不同下发不同的路径给到头端设备，头端设备将路径标签通过标签栈的形式压入到报文中，沿途的设备不需要维护路径信息，仅按照标签栈中的栈顶进行报文转发即可。

控制平面：扩展后的IGP协议，通过IGP分发标签

转发平面：基于MPLS标签转发。

18.2 概念：

SID：是指报文执行转发动作命令的具体体现，基于MPLS的SR，SID就是MPLS标签，如果是SRV6，SID就是IPV6地址。

段列表Segment List：由一个或者多个SID组成，表示一个转发路径。

源路由（Source Routing）：源节点选择一条路径并在报文中压入一个有序的段列表,网络中的其他节点按照报文封装的段列表进行转发，实现转发路径控制。

SRGB：设备为SR预留的用于报文转发的标签空间，每个设备都会向邻居通告自己的SBGB：设备按照本地的SRGB以及前缀偏移值，计算该前缀对应的入标签，根据邻居通告的SRGB以及偏移值，计算该前缀的出标签，建议SRGB全局配置相同的标签空间。

18.3 SID的分类：

邻接SID：Adjacency Segment，标识本地的一个链路，报文中压入邻接SID，则表示向该邻接SID标识的链路转发报文。全局可见，本地有效（产生这个邻接SID的设备有效）。

前缀SID：Prefix Segment，表示网络中的一个目的前缀。全局可见，全局有效。

1. 节点SID：路由设备上的环回口对应的前缀SID，代表该节点，为节点SID。

18.4 IGP的扩展

1. OSPF：10类LSA扩展实现SR功能
   1. 10类中4小类：算法、SRGB（通过两个TLV实现）
   2. 10类中的7类：通告的时前缀SID的索引值，通过SRGB以及索引值可以计算对应的前缀SID
   3. 10类中的8类：通告的邻接SID。

18.5 SR的架构

1. SR MPLS BE：
   1. 和MPLS LDP相同，不需要LDP，注意MPLS功能需要开启。使用IGP通告标签。
   2. 转发过程进行标签置换（SWAP），采用最短路径进行转发。
   3. 引流的方式：没有隧道口
      1. 隧道策略：按照隧道的优先级顺序选择SR-BE隧道。
      2. 静态路由：将静态路由的下一跳指定为SR-BE隧道的目的地址，根据下一跳地址迭代到SR-BE隧道。
      3. 根据路由下一跳迭代：BGP等公网路由可以根据路由的下一跳迭代到SR-BE隧道。
2. SR MPLS TE：(SR流量工程)
   1. 支持手动指定路径和控制器算路
   2. 创建Tunnel隧道（手工，或者是控制器Neconf下发Tunnel隧道属性），用于引流到TE的隧道，必须要绑定显式路径（标签栈）或者是控制器计算（PCEP协议下发标签栈）。
   3. 显式路径可以通过手工配置，或者控制器计算
   4. 报文转发在头结点压入显式路径，沿途设备按照标签栈的栈顶标签进行数据转发。转发路径按照显式路径进行转发
   5. 引流的进入到LSP中的方式: 配置隧道口Tunnel接口
      1. 隧道策略：按照隧道的优先级顺序选择SR-TE隧道。
      2. 静态路由：配置静态路由，将路由出接口指定为SR-TE隧道的接口。
      3. 自动路由：将SR-TE隧道当做逻辑链路参与IGP路由计算。
      4. 策略路由：策略路由的执行语句中，使用SR-TE隧道接口为出接口。
3. SR policy：用于流量工程（TE）
   1. 一个SR-MPLS Policy由一个元组标识<headend, color, endpoint>。对于一个指定的节点SR-MPLS Policy则由<color, endpoint>标识，也用于标识转发路径。
      1. 头端（headend）：SR-MPLS Policy生成的节点，一般是全局唯一的IP地址。
      2. 颜色（color）：32比特扩展团体属性，用于标识某一种业务意图（例如低延时）。
      3. 尾端（endpoint）：SR-MPLS Policy的目的地址，一般是全局唯一的IP地址。
      4. 转发路径（标签栈）
   2. 一个SR MPLS policy中包含多个候选路径，选择优先级最高的作为主用候选路径，其余作为备份路径。一条候选路径中，可以包含多个不同的段列表，基于权重值进行负载分担。

18.6 保护机制

1. TI-LFA算法：用于保护链路和保护节点，节点的保护优于链路保护。
2. Anycast FRR：多个设备配置相同的Anycast SID，当其中主用设备故障，会快速切换到备用设备上，且头节点不需要重新规划标签栈。
3. Hot Standby：在同一个SR policy中计算多个候选路径，主候选路径出现故障，备份候选路径进入到活跃状态。但是无法保护SR policy的尾端设备故障。故障感知需要通过BFD等机制实现。
4. VPN FRR：PE双归的场景下，PE出现故障的时候，根据VPN FRR切换 SR-policy，使得流量转发进入到未得PE设备。

18.7 防微环

1. 正切防微环：路径上出现设备故障，需要切换到TI-FLA的备份路径的过程中，会出现设备收敛时间不一致，导致的暂时的环路出现。如图：
   1. 问题：P1以收敛，已知P2出现故障，P3为收敛，不知P2出现故障，仍然认为到达目的地最近的设备是P1，此时数据将发送给P1，P1已知P2出现故障，将数据发送给P3，因此在P1和P3之间形成暂时的环路，直到P3收敛完成。P3将数据向P4转发。
   2. 解决方法：P1已收敛，已知P2出现故障，此时计算出一个修复列表，指导报文经过P3、P4转发到目的地，避开故障点。
2. 回切防微环：
   1. （自行总结补充），故障恢复之后，各设备对故障是否已恢复收敛的时间不一致，导致的临时环路。
   2. 解决办法：修复列表
3. 远端防微环：
   1. 问题：故障出现后，距离故障较远的远端设备（P1和P2）收敛时间不一致，导致的设备间出现临时环路。如图：故障出现的目的地附近，本端的P1和P2收敛时间不一致，P2首先收敛感知到故障，并将去往目的PE3的报文转发给P1设备，P1设备未收敛完成，未感知到故障，继续讲报文发送P2设备，形成P1和P2之间暂时的环路。
   2. 解决方式：（自行补充），在报文中原有的段列表中添加修复列表，强制报文绕过故障点转发。
4. 保护措施：SBFD，简略版的BFD