System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种SRv6网络中带内网络遥测实现方法技术_技高网
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一种SRv6网络中带内网络遥测实现方法技术

技术编号:40992934 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-18 21:34
本发明专利技术公开了一种SRv6网络(Segment Routing IPv6)中带内网络遥测(Inband Network Telemetry)的实现方法,包括:定义SRv6端节点指令End.INT和End.INT.SINK,通过SRv6网络编程实现INT功能;使用SRv6中段列表指定INT遥测路径,覆盖关键的网络节点;SID(Segment ID)中携带有End.INT和End.INT.SINK指令时,将遥测的元数据信息直接存储于段路由扩展报文头。本发明专利技术与现有的INT+SRv6结合方案不同,不再设INT为独立报头,而是将INT作为SRv6新功能,在关键节点的SID中使用End.INT和End.INT.SINK指令进行带内网络遥测,减少报头开销,进而减轻网络设备负担且缩短时延;网络管理者不但能指定遥测路径,还能灵活地实现按需遥测(而非沿途所有节点),可减少报头中的遥测元数据,进一步减少报头开销;充分发挥SRv6网络编程的能力,实现了INT的功能化、精细化和轻量化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络通信,具体涉及一种srv6网络中带内网络遥测实现方法。


技术介绍

1、源路由将路由决策从网络核心推至网络边缘的sdn(软件定义网络)控制器或源节点。通过在数据包头部设置完整的转发路径,使数据包经由指定的一系列节点到达目的地,而中间节点无需逐跳进行路由选择。由源路由演变而来的段路由(segment routing,sr)技术将网络中的每个节点视为一个段(segment)并分配段标识(segment id,sid),整条转发路径则视为一个段列表(segment list)。sr将代表转发路径的段列表编码在数据包头部,随数据包传输;网络节点通过解析段列表获知下一跳并完成转发和相关数据处理。sr可以通过不同数据转发平面实现,基于mpls的称为sr-mpls,基于ipv6的称为srv6。与sr-mpls相比,srv6具有网络兼容性和可编程性的特点,被认为是新一代ip网络核心协议而更受关注,srv6具有如下特点:

2、(1)srv6没有改变原有ipv6报文的封装结构,而是使用ipv6的扩展头srh(segmentrouting header)实现段路由。这使得srv6设备能够和普通ipv6设备共同部署,对现行网络具有兼容性,可以支撑业务快速上线,平滑演进。

3、(2)srv6具备强大的可编程能力,提供了三层可编程空间。一是srv6 sid可以自由组合进行路径编排:根据业务需求,控制器进行响应并定义转发路径;二是sid中的function和arguments字段可以自定义业务功能;三是srh里还有可选字段tlv(typelength value),能进一步自定义业务功能。这使得srv6能够满足各种不同业务的需求,契合先进的sdn思想,符合业务驱动网络的发展趋势。

4、综上,srv6结合了源路由和ipv6简洁易扩展的优点,能通过灵活的编程能力快捷地实现其他网络协议和网络服务,成为构建“智简ip”的得力工具,也开启了ipv6+新时代。ipv6+的发展离不开网络管理和性能优化,其中网络测量起着关键作用。传统的网络测量往往基于端到端的丢包和延时检测,将中间网络设备视为“黑匣子”。带内网络遥测技术(inband network telemetry,int)则通过在数据包报头中嵌入遥测命令,实时获取各网络设备的状态信息(如队列长度、处理延时等),更全面细致的观测网络性能,有利于网络异常和故障的检测处理。然而,int缺乏可控性和灵活性,它将路经节点的遥测元数据逐跳地插入数据包中,路由变化就会改变遥测路径,更不用说针对确定的网络节点进行测量了。

5、目前出现了结合int和srv6的解决方案:srv6通过sr policy编排出段列表(segmentlist)作为遥测路径,其携带的sid与常规的end指令相匹配;路径上的所有节点使用int获取遥测元数据并记录在数据包头部。例如,sonm-sr-int[1][2]、sfant[3]和srv6-based int[4]将srv6和int的直接叠加,在数据包中插入独立运作的srh报头和int报头。这类方法简单易行,但加重了网络设备处理负担,也使得数据包长度显著增加。srv6-int[5]和专利技术专利[6]则采用替换方案,将srh的段列表中数据包已经过网络节点的sid替换为相关遥测元数据。这种方法不会产生额外报头开销,但受限于segment的16字节长度,只能保存规定的节点状态信息,限制了int遥测能力也损失了srh原有的segment信息。此外,实际的网络测量并不一定需要关注所有节点,往往仅有某些关键节点的信息是必需的。现有的解决方案获取和记录所有节点的遥测元数据,无法灵活地选择关键节点进行按需测量,也增加了网络设备的处理负担和报头开销。因此,需要设计一种更高效、精细和轻量化的解决方案。

6、[1]liu j,shi x,huang y,et al.selective and on-demand networkmeasurement with srv6and int[j].computer networks,2023,234:109914.

7、[2]刘佳宜,史向杰,基于srv6与int的网络测量方法和装置,中国专利,专利申请号:cn202211374811.9,公开日:2023年3月

8、[3]liu y,xia y,zhang w,et al.sfant:a srv6-based flexible and activenetwork telemetry scheme in programming data plane[j].ieee transactions onnetwork science and engineering,2023.

9、[4]yu k,li s.srv6-based in-band network telemetry:architecture andstrategy[c],proceedings of 2023international conference on networking andnetwork applications,2023,pp.226-230.

10、[5]yan x,xu z,chen b,et al.srv6-int:runtime monitoring for greenservice function chaining in b5g-mec[c],proceedings of 2023ieee internationalconference on communications,2023,pp.3145-3150.

11、[6]程光,赵玉宇等,一种基于srv6的网络遥测方法,中国专利,专利号:cn114050994b,公开日:2023.07,已授权。


技术实现思路

1、本专利技术提供了一种srv6网络中带内网络遥测实现方法(int over srv6,intosr),将int协议以可编程形式融合到srv6框架中,不再将int设为独立报头,而是将int作为srv6新功能,在关键节点的sid使用end.int和end.int.sink指令进行带内网络遥测,以减少报头开销,进而减轻网络设备负担且缩短时延;网络管理者不但能指定遥测路径,还能灵活地实现按需遥测(而非沿途所有节点),减少报头中的遥测元数据,从而进一步减少报头开销。

2、本专利技术采用如下技术方案:

3、一种srv6网络中带内网络遥测实现方法,包括:

4、段列表编排步骤:

5、根据业务需求定义转发路径,通过srv6网络编程将多个段标识符sid组合起来编排段列表;

6、指令及字段定义步骤:

7、定义用于指示进行网络遥测的srv6端节点指令end.int和end.int.sink;将srv6端节点的标准指令、新定义的end.int或end.int.sink指令放置于sid的function字段;将end本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种SRv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的SRv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,新定义的SRv6端节点指令End.INT,具体处理行为包括:

3.根据权利要求1所述的SRv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,新定义的SRv6端节点指令End.INT.SINK,具体处理行为包括:

4.根据权利要求1所述的SRv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,SID中的Arguments字段占16bit;遥测指令以位图形式表达,当前位设置为1表示对该项元数据进行遥测。

5.根据权利要求1所述的SRv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,插入相应的遥测元数据至SRH尾部,具体包括:

【技术特征摘要】

1.一种srv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的srv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,新定义的srv6端节点指令end.int,具体处理行为包括:

3.根据权利要求1所述的srv6网络中带内网络遥测实现方法,其特征在于,新定义的srv6端节点指令end.int.sink,...

【专利技术属性】
技术研发人员:谢怡冯嘉豪陈晓筹郑少杰熊鑫鑫卢晓莉杨奕锦朱业宇
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:

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