YD/T 2819-2015
基本信息
标准号:
YD/T 2819-2015
中文名称:非等值链路负载分担技术要求
标准类别:通信行业标准(YD)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
下载格式:.zip .pdf
相关标签:
负载
技术
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
YD/T 2819-2015.Technical requirement of unequal cost multipath.
1范围.
YD/T 2819规定了非等值链路负载分担技术要求,包括对MPLS TE隧道方式、链路捆绑方式、基于物理端口带宽方式三种非等值负载分担的要求。
YD/T 2819适用于支持非等值链路负载分担功能的网络设备。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准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标准。凡是不注8期的引用文件,其最新版本( 包括所有的修改单)适用于本标准。
IEEE 802.1Qbp局域网 和城城一虚拟桥接局域网一修正:等值负载分担(IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Network-Virtual Bridged Local Area Network- Amendment: Equal Cost Multiple Paths (ECMP))
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
负载分担Load Balance
网络节点在转发流量时,将负载(流量)分摊到多条链路上进行转发。
3.1.2
等值负载分担Equal-Cost Multiple Path
到达同一目的地有多条等价链路,流量在这些等价链路上平均分配,不会考虑链路带宽的差异。等价链路是指到达目的地的Cost值相等的链路/路径。等值负载分担的缺点是在路径间带宽差异大时,带宽利用率低。
标准内容
ICS33.040.40
中华人民共和国通信行业标准
YD/T2819-2015
非等值链路负载分担技术要求
Technical requirementof unequal costmultipath2015-04-30发布
2015-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言·
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
4非等值负载分担应用场景·
5MPLSTE隧道非等值负载分担·
5.1MPLSTE隧道非等值负载分担方案目
5.2MPLSTE隧道非等值负载分担技术要求.·6链路捆绑非等值负载分担
6.1链路捆绑非等值负载分担方案6.2链路捆绑非等值负载分担技术要求·7基于物理端口带宽非等值负载分担7.1基于物理端口带宽非等值负载分担方案:7.2基于物理端口带宽非等值负载分担技术要求8非等值负载分担技术在不同应用场景技术要求参考文献
YD/T2819-2015
YD/T2819-2015
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、杭州华三通信技术有限公司、中兴通讯股份有限公司。本标准主要起草人:郭亮、王素彬、刘永生、王兵、陈江山、艾国红、朱建波、杜宗鹏。iiiKAoNiKAca
1范围
非等值链路负载分担技术要求
YD/T2819-2015
本标准规定了非等值链路负载分担技术要求,包括对MPLSTE隧道方式、链路捆绑方式、基于物理端口带宽方式三种非等值负载分担的要求。本标准适用于支持非等值链路负载分担功能的网络设备。2规范性引用文件
下列文件对于本标准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标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。IEEE802.1Qbp局域网和城域—虚拟桥接局域网修正:等值负载分担(IEEEStandardforLocaland Metropolitan Area NetworkVirtual Bridged Local Area NetworkAmendment: Equal Cost MultiplePaths (ECMP))
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
负载分担LoadBalance
网络节点在转发流量时,将负载(流量)分摊到多条链路上进行转发。3.1.2
等值负载分担Equal-CostMultiplePath到达同一目的地有多条等价链路,流量在这些等价链路上平均分配,不会考患链路带宽的差异。等价链路是指到达目的地的Cost值相等的链路/路径。等值负载分担的缺点是在路径间带宽差异大时,带宽利用率低。
非等值负载分担Unequal-CostMultiplePath到达同一目的地有多条带宽不同的等价链路,流量根据带宽按比例分担到各条链路上。这样所有链路可根据带宽比例分担流量,提高链路带宽利用率。3.1.4
多协议标签交换流量工程Multi-ProtocolLabelSwitchingTrafficEngineeringMPLSTE结合了MPLS技术与流量工程,其在建立LSP隧道的过程中,可以预留资源,保证服务质量。MPLSTE可以通过RSVP-TE协议建立基于约束的LSP(CR-LSP)隧道,也可以通过静态配置LSP来建立CR-LSP。
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链路捆绑LinkBundle
将网络设备的多个物理端口汇聚在一起形成一个逻辑端口,同一捆绑组内的多条链路可视为一条逻辑链路。
以太链路捆绑EthernetLinkBundle将网络设备的多个以太物理端口汇聚在一起形成一个逻辑端口,同一捆绑组内的多条以太链路可视为一条逻辑链路。
PoS链路捆绑POSLinkBundle
将网络设备的多个POS物理端口汇聚在一起形成一个逻辑端口,同一捆绑组内的多条POS链路可视为一条逻辑链路。
3.2缩略语
以下缩略语适用于本文件。
CR-LSP
Constraint-based Routed Label Switched PathEqual-Cost MultiplePath
LinkAggregationControlProtocolLabel Switched Path
Multi-Protocol Label SwitchingMPLSTrafficEngineering
MPLSTE
Packet Over SONET/SDH
RSVP-TEResource ReSerVation Protocol-Traffic EngineeringSDH
Synchronous Digital HierarchySynchronous Optical Network
Unequal-Cost Multiple Path
4非等值负载分担应用场景
限制路由标签交换路径
等值负载分担
链路汇聚控制协议
标签交换路径
多协议标签交换
多协议标签交换流量工程
SONET/SDH上的分组
基于流量工程扩展的资源预留协议同步数字层级
同步光纤网络
非等值负载分担
城域网和骨干网流量增长迅速,现网中出现10Gbit/s、40Gbit/s和100Gbit/s接口共存的场景。为了提高链路带宽的利用率,路由器需要支持不同速率的物理链路的负载分担,目前已有多种实现方式。在图1所示的场景中,骨干网和城域网之间或者骨干网内部的路由器上的非等值负载分担需要支持不同速率接口(如10Gbit/s、40Gbit/s、100Gbit/s或后续的更高速率),同时需要支持不同类型接口(如POS、Ethernet)
骨干网
城城网
a)骨干网与城域网之间
b)骨干网内部
图1非等值负载分担应用场景
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本标准主要包括以下三种非等值负载分担技术方案:a)MPLSTE隧道方式:在部署了MPLSTE的网络上配置TE隧道进行负载分担:b)链路捆绑方式:通过配置链路捆绑组端口进行负载分担:c)基于物理端口带宽方式:直接根据物理端口的带宽进行负载分担。5MPLSTE隧道非等值负载分担
5.1MPLSTE隧道非等值负载分担方案5.1.1MPLSTE隧道非等值负载分担概述YD/T2819-2015
MPLSTE隧道负载分担基于标准路由协议实现,与链路类型无关,因此支持POS和以太链路共存的负载分担。
该方案适用于网络上部署了TE的场景。例如图2所示的场景中,路由器R1和R2之间有一条40Gbit/s的物理链路和一条10Gbit/s的物理链路,并且支持MPLSTE,则可以通过配置MPLSTE隧道支持非等值负载分担。
MPLSTE
Pos1/0/040Gbit/s
Pos2/0/010Gbit/s
Pos1/0/040Gbit/s
Pos2/0/0 10Gbit/sbZxz.net
图2MPLSTE非等值负载分担应用场景MPLSTE隧道负载分担的原理是在不同带宽的物理端口上配置多条TE,通过TE数量或TE带宽进行非等值负载分担。
5.1.2按照TE数量实现的非等值负载分担以图2所示的场景为例,TE数量方式实现的非等值负载分担的配置流程如下:依次在4OGbit/s链路接口上配置三条MPLSTE隧道,且与物理链路使用相同的Cost。配置完成后,流量的负载分担如下:a)流量到达R1,路由选代到配置的MPLSTE隧道接口,40Gbit/s物理端口,以及10Gbit/s物理端口上:
b)参与负载分担的链路为3条MPLSTE隧道,1条40Gbit/s物理链路,1条10Gbit/s物理链路;3条MPLSTE隧道配置在40Gbit/s链路上,因此最终40Gbit/s链路和10Gbit/s链路的流量比为4:1。5.1.3按照TE带宽实现的非等值负载分担以图2的场景为例,TE带宽方式实现的非等值负载分担的配置流程如下:a)在40Gbit/s链路上配置一条MPLSTE隧道,TE带宽设置为40Gbit/s:b)在10Gbit/s链路上配置另一条MPLSTE隧道,TE带宽设置为10Gbit/s。配置完成后,流量的负载分担如下:a)流量到达R1,路由选代到配置的两条MPLSTE隧道接口上:b)两条MPLSTE隧道形成负载分担,R1在执行流量负载分担时,以两条MPLSTE隧道的带宽为权重分配流量,因此最终流量分散到两条MPLSTE隧道的概率为4:1。5.2MPLSTE隧道非等值负载分担技术要求3
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YD/T2819-2015
MPLSTE隧道非等值负载分担的要求包括:一网络设备应支持配置MPLSTE隧道,并支持配置带宽和Cost等属性:一支持MPLSTE隧道方式非等值负载分担的网络设备应确保端口的带宽比值之和不超过设备最大支持的负载分担数量;
网络设备应支持路由选代到物理端口和MPLSTE隧道接口,并形成负载分担:网络设备应支持以配置的带宽为权值,将流量按权值比例分配到不同的MPLSTE隧道,从而形成非等值负载分担;
在发生链路故障时,网络设备应支持自动按照隧道带宽重新分担数据流量。6链路捆绑非等值负载分担
6.1链路捆绑非等值负载分担方案6.1.1链路捆绑非等值负载分担概述链路捆绑非等值负载分担指的是通过对链路捆绑组的不同的成员端口配置不同的权重来进行非等值负载分担。该方案在数据链路层实现,不需要配置路由或隧道。受限于链路捆绑技术,链路捆绑非等值负载分担不能支持异种链路捆绑(例如以太链路和POS链路之间不能进行链路捆绑)
链路捆绑分为以太链路捆绑和POS链路捆绑两种。其中以太链路捆绑只能捆绑以太链路,包括手工聚合方式,静态LACP聚合方式,动态LACP聚合方式:POS链路捆绑只能捆绑POS链路,只支持手工聚合方式。链路捆绑非等值负载分担仅支持手工聚合方式链路捆绑技术将多条物理链路绑定在一起,从而在逻辑上形成一条逻辑链路,而又对上层数据传输透明。这些物理链路可以形成负载分担,如图3所示。在手工聚合的场景中,对捆绑组的不同的成员端口配置不同的权重,即可支持非等值负载分担。Link Bundle
Pos1/0/040Gbit/s
Pos2/0/010Gbit/s
Pos1/0/040Gbit/s
Pos2/0/010Gbit/s
图3链路捆绑负载分担
6.1.2链路捆绑非等值负载分担流程以图3的场景为例,链路捆绑非等值负载分担的配置流程如下:在R1和R2上分别配置物理端口,将40Gbit/s链路和10Gbit/s链路捆绑成一个POS链路捆绑组,并且配置相应的权重为4和1(权重值可根据需求灵活配置)。配置完成后,流量的负载分担如下:a)流量到达R1,路由出接口为一个POS链路捆绑组;b)R1在执行上述捆绑组的流量负载分担时,根据物理端口的权重分配流量,因此最终流量分散到两个物理端口的概率为4:1。
6.2链路捆绑非等值负载分担技术要求链路捆绑非等值负载分担的要求包括:4
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一网络设备应支持配置链路捆绑(例如以太链路捆绑或者POS链路捆绑),并支持配置成员端口的权重:
一支持链路捆绑非等值负载分担的网络设备应确保所有链路捆绑组成员端口的权重之和不超过设备最大支持的负载分担数量:
一一网络设备应支持根据链路捆绑组成员端口的权重分配流量,从而形成非等值负载分担:一在成员端口故障时,网络设备应支持自动在剩余的活动链路中按权重分担数据流量。7基于物理端口带宽非等值负载分担7.1基于物理端口带宽非等值负载分担方案7.1.1基于物理端口带宽非等值负载分担概述基于物理端口带宽的非等值负载分担直接根据端口带宽在硬件转发层面形成UCMP,路由协议层面对此不感知。该方案支持异种链路的非等值负载分担。如果网络设备上存在等价路由或等价LSP,网络设备款认会按照ECMP进行负载分担。在使能了基于物理端口带宽非等值负载分担功能之后(通过手工配置),网络设备根据接口的带宽自动调整接口的流量,实现非等值负载分担。
该方案包括基于底层表项数量和配置权重两种实现方式。7.1.2按照底层表项数量实现的非等值负载分担在按照底层表项数量实现的非等值负载分担中,网络设备针对不同物理带宽/权重的链路,下发不同数量的底层表项形成UCMP。
以图2或图3的场景为例,按照底层表项数量实现的非等值负载分担的配置流程为在40G物理端口和10G物理端口上配置开启基于物理端口带宽的非等值负载分担功能。配置完成后,流量的负载分担如下:a)流量到达R1,路由出接口为40Gbit/s链路和10Gbit/s链路,它们形成等价路由:b)针对上述等价路由,R1在下发底层表项时,40Gbit/s链路下发4条底层表项,10Gbit/s链路下发1条底层表项,因此最终流量分散到两个物理端口的概率为4:1。该方式表项及流量情况如图4所示AOGbit/s链路
40Gbit/s链路
40Gbit/s链路
40Gbit/s链路
1oGbit/s链路
40Gbit/s链路
10Gbit/s链路
图4按照底层表项数量实现的非等值负载分担7.1.3按照底层表项权重实现的非等值负载分担在按照底层表项权重实现的非等值负载分担中,网络设备针对不同物理带宽/权重的链路,下发相同数量的底层表项条数,但底层表项包含一个权重参数(例如图5所示中的4和1)对应于链路的带宽/权重。路由器在执行HASH计算流量出口底层表项时,HASH到每条表项的概率与该表项的权重参数成正比,进而形成UCMP
iiiKAoNiKAca
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以图2或图3所示的场景为例,按照底层表项权重实现的非等值负载分担的配置流程为在40G物理端口和10G物理端口上配置开启基于物理端口带宽的非等值负载分担功能。配置完成后,流量的负载分担如下:a)流量到达R1,路由出接口为40Gbit/s链路和10Gbit/s链路,它们形成等价路由:b)针对上述等价路由,R1在下发底层表项时,40Gbit/s链路下发1条底层表项,权重为4,10Gbit/s链路下发1条底层表项,权重为1,因此最终流量分散到两个物理端口的概率为4:1。该方式表项及流量情况如图5所示。40Gbit/s链路
40Gbit/s链路Weightl
10Gbit/s链路
Weighti
10Gbit/s链路
图5按照底层表项权重实现的非等值负载分担7.2基于物理端口带宽非等值负载分担技术要求基于物理端口带宽非等值负载分担的要求包括:一网络设备应支持使能UCMP功能,该功能开启后默认按照端口物理带宽进行UCMP一一网络设备应支持手工配置物理端口的带宽/权重,并根据配置的带宽/权重形成UCMP;物理端口和链路捆绑组接口形成非等值负载分担时,网络设备应支持将链路捆绑组接口作为一个整体或者将链路捆绑组成员接口单独进行计算,形成UCMP:一当某一接口的带宽变化时,网络设备应支持自动按照变化后的带宽比例进行负载分担。8非等值负载分担技术在不同应用场景的应用在城域接入和骨干网场景中,非等值负载分担技术要求包括:一网络设备应支持不同速率的链路的非等值负载分担一网络设备应支持不同类型的链路的非等值负载分担一网络设备应支持多种非等值负载分担方式的结合使用,在使用基于物理端口带宽的非等值负载分担之后,还可以再通过链路捆绑进行非等值负载分担;一网络设备应支持路数总和为奇数或者偶数的负载分担。在城域接入场景中,非等值负载分担技术要求包括:网络设备应支持链路捆绑方式,或者基于物理端口带宽方式的非等值负载分担。在骨干网场景中,非等值负载分担技术要求包括网络设备应支持MPLSTE隧道方式,链路捆绑方式,或者基于物理端口带宽方式的非等值负载分担;
一网络设备应支持多种非等值负载分担方式的结合使用,在使用基于MPLS-TE隧道非等值负载分担之后,还可以再通过链路捆绑进行非等值负载分担。6
HiiKAoNiKAca
参考文献
YD/T2819-2015
[1]IETFRFC2991在单播或者多播下一跳选择中的多路径问题(MultipathIssuesinUnicastandMulticastNext-HopSelection)
[2] IETFRFC2992
等值负载分担算法分析(AnalysisofanEqual-CostMulti-PathAlgorithm)7
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