CN112383413B - 一种规模组网环境ti-lfa可靠性评估测试方法 - Google Patents

一种规模组网环境ti-lfa可靠性评估测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112383413B
CN112383413B CN202011156903.0A CN202011156903A CN112383413B CN 112383413 B CN112383413 B CN 112383413B CN 202011156903 A CN202011156903 A CN 202011156903A CN 112383413 B CN112383413 B CN 112383413B
Authority
CN
China
Prior art keywords
factor
lfa
igp
scale
test
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202011156903.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112383413A (zh
Inventor
付易鹏
赵俊峰
李芳�
张萌
李伟
程娜
李振文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Academy of Information and Communications Technology CAICT
Original Assignee
China Academy of Information and Communications Technology CAICT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Academy of Information and Communications Technology CAICT filed Critical China Academy of Information and Communications Technology CAICT
Priority to CN202011156903.0A priority Critical patent/CN112383413B/zh
Publication of CN112383413A publication Critical patent/CN112383413A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112383413B publication Critical patent/CN112383413B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/14—Network analysis or design
    • H04L41/145—Network analysis or design involving simulating, designing, planning or modelling of a network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
    • H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
    • H04L41/0668—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery by dynamic selection of recovery network elements, e.g. replacement by the most appropriate element after failure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
    • H04L41/12—Discovery or management of network topologies
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L43/00—Arrangements for monitoring or testing data switching networks
    • H04L43/08—Monitoring or testing based on specific metrics, e.g. QoS, energy consumption or environmental parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/22—Alternate routing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/28—Routing or path finding of packets in data switching networks using route fault recovery
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/82—Miscellaneous aspects
    • H04L47/825—Involving tunnels, e.g. MPLS

Abstract

本发明公开一种规模组网环境TI‑LFA可靠性评估测试方法，解决现有方法和不适用于大规模组网测试的问题。所述方法，包含以下步骤：从机制原理和影响程度两个维度建立TI‑LFA可靠性测试因子模型，包含4个测试因子：IGP域规模因子，IGP公网路由量因子，故障点选择因子和网络环境变化因子，IGP域规模因子和故障点选择因子属于一级测试因子，IGP公网路由量因子和网络环境变化因子属于二级测试因子，IGP域规模因子和IGP公网路由量因子还属于内部影响因子，故障点选择因子和网络环境变化因子还属于外部影响因子。本发明可实现大规模组网设备TI‑LFA可靠性测试。

Description

一种规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法
技术领域
本发明涉及5G承载网络领域，尤其涉及一种规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法。
背景技术
SR-BE(Segment Routing Best Effort)隧道使用TI-LFA
(Topology-Independent Loop-free Alternate拓扑无关的无环冗余替代保护)的保护机制，TI-LFA技术能为SR-BE隧道提供链路及节点的保护。未来5G回传网络需要支持L3VPN到边缘的大规模组网，一个省的5G回传网络就将面临着几百个汇聚节点和上万个综合业务接入节点的组网规模挑战，因此在5G网络尚未大规模商用前，需要一种测试方法来模拟验证大规模组网情况下网络保护机制的安全性和可靠性，但目前还没有完善的针对TI-LFA大规模部署和应用的测试方法出现。
发明内容
本发明提供一种规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，解决现有方法和不适用于大规模组网测试的问题。
为解决上述问题，本发明是这样实现的：
一种规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，包含以下步骤：从机制原理和影响程度两个维度建立TI-LFA可靠性测试因子模型，包含4个测试因子：IGP域规模因子，IGP公网路由量因子，故障点选择因子和网络环境变化因子，所述IGP域规模因子和故障点选择因子属于一级测试因子，所述IGP公网路由量因子和网络环境变化因子属于二级测试因子，所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子还属于内部影响因子，所述故障点选择因子和网络环境变化因子还属于外部影响因子；其中，所述TI-LFA可靠性测试因子模型从机制原理维度包含内部影响因子和外部影响因子，从影响程度维度包含一级测试因子和二级测试因子。
进一步地，所述方法还包含：采用分层分域方式建立规模组网模型，为待测TI-LFA配置所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子；模拟不同的故障点位置，对所述待测TI-LFA改变所述故障点选择因子，触发TI-LFA保护倒换，记录规模组网模型中各设备防微环显示路径；对所述待测TI-LFA，采用域节点震荡方式模拟公网路由撤销和再发布过程，改变所述网络环境变化因子，记录规模组网模型中各条业务的保护倒换时间及IGP路由收敛时间。
进一步地，所述故障点选择因子包含近地故障点因子和远地故障点因子。
进一步地，所述方法还包含：建立测试结果指标评价表：所述测试结果指标评价表包含四项技术指标，分别为TI-LFA支持数量、TI-LFA批量倒换时间、防成环功能和性能以及IGP收敛时间；其中技术指标与测试因子的对应关系为：TI-LFA支持数量对应所述IGP域规模因子，TI-LFA批量倒换时间对应所述IGP域规模因子，故障点选择因子和网络环境变化因子，防成环功能和性能对应所述故障点选择因子和IGP公网路由量因子，IGP收敛时间对应所述IGP公网路由量因子和网络环境变化因子。
优选地，所述采用分层分域方式建立规模组网模型，为待测TI-LFA配置所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子的步骤，进一步包含：建立第一设备～第L设备顺序闭环连接的规模组网模型，将所述第一设备设置为所述待测TI-LFA，将数据网络分析仪的P1、P2端口与所述第一设备连接，P3端口与所述第L设备连接，为第一～第L设备和数据网络分析仪P3端口配置相同ISIS域，使能SR及TI-LFA功能，修改IGP路由路径为从第一设备顺序到第L设备；通过所述数据网络分析仪仿真模拟路由器，设置模拟路由器数量为M，设置网络拓扑类型为Grid，设置每个模拟路由器发布N条路由；所述IGP域规模因子为M+L，所述IGP公网路由量因子为所有模拟路由器发布的路由之和，其中L为规模组网设备数量，L大于等于4。
优选地，所述模拟不同的故障点位置，对所述待测TI-LFA改变所述故障点选择因子，触发TI-LFA保护倒换，记录规模组网模型中各设备防微环显示路径的步骤，进一步包含：分别模拟近地故障和远地故障，在所述规模组网模型的主备路径上抓取业务数据报文，记录报文封装的SR邻接标签和节点标签。
优选地，所述对待测TI-LFA采用域节点震荡方式模拟公网路由撤销和再发布过程，改变所述网络环境变化因子，记录规模组网模型中各条业务的保护倒换时间及IGP路由收敛时间的步骤，进一步包含：在第L设备P3端口将M个模拟路由器设置第一比例反复震荡，震荡时间间隔为预设的第一时间；保持路由震荡状态，在震荡路由撤销过程中，分别断开所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点，记录业务倒换时间，对应恢复所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点，记录业务回切时间；保持路由震荡状态，在震荡路由撤销过程中，分别将所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点对应的设备下电，记录业务倒换时间，再对应将下电设备恢复，记录业务回切时间；去除第一设备～第L设备上的TI-LFA配置，去除数据网络分析仪SR配置，发送数据网络分析仪P2端口流量，在第L设备P3端口将M个模拟路由器中的第一比例震荡一次，断开第L-1到第L设备方向的单纤，记录业务流量接收情况。
本申请还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请任一项实施例所述的规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法
本发明有益效果包括：本发明基于分层分域组网模型，提出了一种验证大规模组网环境下IGP域内TI-LFA保护倒换性能和可靠性的评估测试方法，从两个维度提出了构成测试方案的分级测试因子，同时使用IGP SR域节点震荡的方式来增加网络和设备负载，使本发明方法工程可实现性强，特别适用于大规模5G回传网络的测试。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1(a)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的测试因子；
图1(b)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的IGP公网路由量因子；
图1(c)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的近端倒换示意图；
图1(d)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的远端倒换示意图；
图1(e)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的域内多跳组网示意图；
图1(f)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的近端倒换防微环显示路径转发示意图；
图1(g)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的路由震荡示意图；
图2(a)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估方法实施例的流程图；
图2(b)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估方法实施例的规模组网示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
对SPN(Slicing Packet Network切片分组网)或路由器等支持SR技术的分组网络设备，SR协同IGP自动生成的SR-LSP称为SR-BE隧道，其不带任何约束条件，完全按照IGPSFP路径转发，在IGP域内可形成Fullmesh的连接，SR-BE隧道可用来承载对接无线接入网X2接口的L3VPN业务。
SR-BE隧道使用TI-LFA的保护机制，其原理是通过网络设备运行IGP协议，扩散节点标签并生成到目的节点的最优转发路径为SR-BE工作隧道，同时也为网络中每台设备计算生成一条到目的节点的次优转发路径(与主路径不共路)为TI-LFA保护路径。TI-LFA技术能为SR-BE隧道提供链路及节点的保护。当某处链路或节点故障时，流量会快速切换到保护路径继续转发，从而最大程度上避免流量的丢失。TI-LFA技术标准文稿为IETF Draft：
draft-ietf-rtgwg-segment-routing-ti-lfa。TI-LFA技术需要满足50ms电信级保护倒换要求。
本发明创新点如下：第一，本发明提出了一种验证大规模组网环境下IGP域内TI-LFA保护倒换性能和可靠性的评估测试方法，从两个维度提出了构成测试方案的分级测试因子：IGP域规模、IGP公网路由量、故障点选择、网络环境变化，从测试因子出发形成完整的测试方案；第二，本发明提出了四项结果评价的技术指标要求及其与测试因子的关联关系，分别是：TI-LFA支持数量、TI-LFA批量倒换的时间、防成环性能和IGP收敛时间，评价指标可用来对不同网络设备TI-LFA的处理性能进行评判；第三，本发明提出了使用IGP SR域节点震荡的方式来增加网络和设备负载的方法。
以下结合附图，详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
图1(a)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的测试因子，图1(b)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的IGP公网路由量因子，图1(c)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的近端倒换示意图，图1(d)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的远端倒换示意图，图1(e)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的域内多跳组网示意图，图1(f)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的近端倒换防微环显示路径转发示意图，图1(g)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估实施例的路由震荡示意图，本发明是实施例提出了基于规模组网环境的TI-LFA可靠性评估测试方法。
作为本发明实施例，一种规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，包含以下步骤101：
步骤101，从机制原理和影响程度两个维度建立TI-LFA可靠性测试因子模型。
在步骤101中，所述TI-LFA可靠性测试因子模型包含4个测试因子：IGP域规模因子，IGP公网路由量因子，故障点选择因子和网络环境变化因子，所述IGP域规模因子和故障点选择因子属于一级测试因子，所述IGP公网路由量因子和网络环境变化因子属于二级测试因子，所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子还属于内部影响因子，所述故障点选择因子和网络环境变化因子还属于外部影响因子。
其中，所述TI-LFA可靠性测试因子模型从机制原理维度包含内部影响因子和外部影响因子，从影响程度维度包含一级测试因子和二级测试因子。
需要说明的是，一级测试因子的等级高于二级测试因子，也就是说一级测试因子比二级测试因子更重要。
5G回传网络基于SR(Segment Routing分段路由)技术的L3VPN将会采用分层分域的组网方式，例如，核心汇聚层为一个IGP域，每个接入环为一个IGP域，物理拓扑上接入环节点数众多，对应的接入环IGP域内节点数也很多，应用SR技术的网络设备间会在IGP域内形成全连接的SR-BE隧道及其TI-LFA保护路径。
如图1(a)，本发明从两个维度分析测试方案中重要的测试因子，第一个维度从机制原理角度，所述TI-LFA可靠性测试因子模型包含内部影响因子和外部影响因子；第二个维度从影响程度上，所述TI-LFA可靠性测试因子模型包含为一级和二级测试因子。
对于内部一级测试因子IGP域规模因子，在建立规模组网时配置，在不发布域节点间互连接口的前缀标签、只发布域节点的Node SID(节点段标签)的情况下，存在公式：
Num[IGP routers]＝Num[SR-BE tunnels]＝Num[Ti-LFABackup tunnels] (1)
上式中，Num[IGP routers]为所述IGP域规模因子，即IGP域节点数，Num[SR-BEtunnels]为SR-BE隧道数量，Num[Ti-LFABackup tunnels]为待测TI-LFA保护隧道数量。
因此，IGP域规模直接决定了待测TI-LFA的数量，也就是说建立规模组网时可以通过IGP域规模说明所述待测TI-LFA的数量，所述IGP域规模因子用于评价TI-LFA支持数量和TI-LFA批量倒换时间。
在步骤101中，对于内部二级测试因子，IGP公网路由量因子：
首先，SR-BE隧道基于IGP SPF算路转发，当故障发生后，IGP域内的路由会重新收敛，收敛完成后会重新生成SR-BE隧道，因此公网路由的收敛时间会影响SR-BE隧道的重建，而IGP公网路由数量与路由收敛时间呈现线性增长关系，即随着IGP路由数量的增长，路由收敛时间也随之变大，如图1(b)所示。
其次，TI-LFAFRR(Fast Reroute，快速重路由)不仅可以对SR-BE隧道提供保护，也能对普通IP转发提供保护，组网环境中模拟一定数量的公网路由可以考察设备对TI-LFA备用路径资源的处理能力，判定其对SR-BE隧道的保护是否会受到公网路由的影响。
最后，IGP域中存在一定量的公网路由，可以考察设备在主链路故障正切以及链路故障恢复后回切过程中防微环的能力。
因此，所述IGP公网路由量因子用来评价TI-LFA防成环功能和性能及IGP收敛时间。
在步骤101中，对于外部一级测试因子所述故障点选择因子，包含远地故障点选择因子和近地故障点选择因子。在模拟故障点的选取上，除应考虑TI-LFA支持节点和链路保护外，对故障点位置也做了详细分析。
如图1(c)，图中标记了故障前路径和故障后路径，对NE1设备(第一设备)来说，当NE2节点掉电或NE1-NE2间链路故障时，为NE1节点的近端故障，端口Link down事件会直接快速的触发TI-LFA的保护倒换，相应地，从NE1到NE4的故障前路径为NE1-NE2-NE3-NE4，故障后路径为NE1-NE4。
如图1(d)，图中标记了故障前路径和故障后路径，当NE3节点掉电或NE2-NE3、NE3-NE4间链路故障时，为NE1节点的远端故障，其TI-LFA的保护路径较复杂，从NE1到NE4的故障前路径为NE1-NE2-NE3-NE4，故障后路径为NE1-NE2-NE3-NE2-NE1-NE4。
另外在IGP路由收敛阶段，可能存在域内节点路由收敛快慢不一致的问题，从而导致微环的产生，如图1(d)～图1(f)。
如图1(d)，如测试组网中NE2节点路由收敛快于NE1节点，计算SFP路径为NE2-NE1-NE4，则流量会在NE1-NE2间形成环路。
如图1(e)和图1(f)，设备为防止局部微环产生会形成由多层邻接标签加节点标签构成的严格显示路径，在域内多节点组网情况下更为直观。NE1的防微环显示路径为100，1001～1006，NE3的防微环显示路径为100，1001～1005，NE4的防微环显示路径为100，1001～1004，NE5的防微环显示路径为100，1001～1003，NE6的防微环显示路径为100，1001～1002，NE7的防微环显示路径为100，1001，NE8的防微环显示路径为100。
当IGP域规模较大时，显示路径的标签层数会显著增加链路带宽，其带宽增长率符合以下公式：
Figure BDA0002743082230000081
其中，α为所述带宽增长率，Len(Data)为数据报文长度，Len(Preamble+IFG)为以太网报文帧间隙和前导码长度，Len(MPLS Header1+MPLS Header2)为SR前缀标签和VRF标签长度，Len(ΔMPLSHeader)为显示路径邻接标签增量的长度。
例如，当数据报文长度为128字节，保护显示路径标签层数(所述显示路径邻接标签增量的长度)增加2层的情况下，链路带宽增加5％，即带宽增长率为5％，保护显示路径标签层数增加8层的情况下，链路带宽将增加21％，即带宽增长率为21％。
需要说明的是，所述以太网报文帧间隙和前导码长度，SR前缀标签和VRF标签长度均可通过IGP域测量得到。
在步骤101中，所述故障点选择因子用来评价TI-LFA批量倒换时间和防成环功能性能。
在步骤101中，对于外部二级测试因子所述网络环境变化因子，由于现网环境中一个IGP域内的设备节点众多，经常出现节点脱管掉链、端口及链路故障等情况，导致公网路由不断的撤销和再发布，SPF或CSPF路径计算会消耗设备的资源，给设备带来压力。
本发明测试中拟采用路由震荡的方法模拟现网的这一场景，震荡方式不仅是路由还需包括节点，同时也模拟增加了设备的负载，并考察设备在高负载情况下Ti-LFA的处理性能。
图1(g)为通过对实验室网络设备进行不同程度的路由震荡得出的与设备CPU利用率的量化关系，分别对1024节点每节点发布10条路由和2500节点每节点发布10条路由进行了震荡实验，随着撤销比例增大，CPU利用率增大。
由此可见路由震荡会显著增加设备CPU的利用率，且震荡的比例越大，CPU利用率升的越高。因此，所述网络环境变化因子用来评价TI-LFA批量倒换时间和IGP收敛时间。
在本发明实施例中，所述方法还包含：建立测试结果指标评价表；在所述测试结果指标评价表中，TI-LFA支持数量对应所述IGP域规模因子，TI-LFA批量倒换时间对应所述IGP域规模因子，故障点选择因子和网络环境变化因子，防成环功能和性能对应所述故障点选择因子和IGP公网路由量因子，IGP收敛时间对应所述IGP公网路由量因子和网络环境变化因子。
需要说明的是，所述测试结果指标评价表用以评测不同网络设备在规模组网环境下TI-LFA的处理性能，较好的处理性能需要满足或优于指标要求，所述测试指标评价表与考察技术指标的关系如下表所示。
表1测试结果指标评价表
Figure BDA0002743082230000101
本发明实施例提出了一种验证大规模组网环境下IGP域内TI-LFA保护倒换性能和可靠性的评估测试方法，从两个维度提出了构成测试方案的分级测试因子：IGP域规模因子、IGP公网路由量因子、故障点选择因子和网络环境变化因子。
图2(a)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估方法实施例的流程图，图2(b)为规模组网环境TI-LFA可靠性评估方法实施例的规模组网示意图，提供了一种适用于规模组网环境TI-LFA可靠性评估方法，作为本发明实施例，一种规模组网环境TI-LFA可靠性评估方法，包含以下步骤：101～104。
步骤101，从机制原理和影响程度两个维度建立TI-LFA可靠性测试因子模型，包含4个测试因子。
步骤102，采用分层分域方式建立规模组网模型，为待测TI-LFA配置所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子。
在步骤102中，所述采用分层分域方式建立规模组网模型，为待测TI-LFA配置所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子的步骤，进一步包含步骤102A～102C：
步骤102A，建立第一设备～第L设备顺序闭环连接的规模组网模型，将所述第一设备设置为所述待测TI-LFA，将数据网络分析仪的P1、P2端口与所述第一设备连接，P3端口与所述第L设备连接，为第一～第L设备和数据网络分析仪P3端口配置相同ISIS域，使能SR及TI-LFA功能，修改IGP路由路径为从第一设备顺序到第L设备。
在本发明实施例中，所述待测TI-LFA为所述第一设备，需要说明的是，所述待测TI-LFA还可以为其他设备，这里不做特别限定。
在步骤102A中，通过所述数据网络分析仪仿真模拟路由器，设置模拟路由器数量为M，设置网络拓扑类型为Grid，设置每个模拟路由器发布N条路由。
在本发明实施例中，L＝4，如图2(b)，建立的规模组网模型中包含第一设备NE1，第二设备NE2，第三设备NE3和第四设备NE4，其中NE1为所述待测TI-LFA。
如图2(b)，模拟路由器是通过数据网络分析仪仿真而来，即可以通过数据网络分析仪P3端口仿真一个更大的网络(ISIS域)，与NE4连接。
在步骤102A中，M为所述模拟路由器的数量，N为每个模拟路由器发布的路由数量，实际参加组网的L台设备每一个都是一个域节点，所以第一设备支持的域内最大节点数为M+L，即待测TI-LFA总支持M+L个域节点，由真实设备学到了L个，剩下的M个由模拟路由器学习到。
因此，所述IGP域规模因子为M+L，所述IGP公网路由量因子为所有模拟路由器发布的路由之和，为M×N，其中L为规模组网设备数量，L大于等于4。
在步骤102A中，配置NE1设备2个端口分别与数据网络分析仪的P1和P2端口连接，配置NE4设备与数据网络分析仪的P3端口连接；NE1～NE4设备均配置同一ISIS域、使能SR及Ti-LFA功能，修改NE1-NE4直连链路的cost值，使NE1-NE4的IGP路由路径为NE1-NE2-NE3-NE4；数据网络分析仪P3端口配置同一ISIS域，发布模拟路由器数量为M，ISIS域内节点总数为M+4，设置网络拓扑类型为Grid，使能SR和发布邻接标签，并设置每个模拟路由器发布N条路由，观察NE1～NE4设备学习到的IGP域节点信息及路由信息应符合预期。
进一步地，若NE1～NE4设备均学习到M+4个模拟路由器的节点信息和发布的路由，则符合预期；否则，不符合预期。
若NE1～NE4设备学习到的IGP域节点信息及路由信息不符合预期，则降低数据网络分析仪配置，直到NE1～NE4设备完全学习到M+4个模拟路由器的节点信息和发布的路由。
具体地，NE1～NE4设备对于支持的域节点数一般会有声称的最大值，数据网络分析仪对应最大值做相应配置，如果NE1～NE4设备中的一个没有学习到全部M+4个模拟路由器或者路由信息，则可以降低仪表配置，直到设备完全学习到，此时真正的域节点数应为仪表模拟仿真的数量+4个。
步骤102B，在所述待测TI-LFA上配置L3VPN业务，对M个模拟路由器配置K条VPN路由，数据网络分析仪P1端口发送K×M条VPN流量，每条VPN流量数据包大小为64～1518字节，设置初始流量总带宽小于等于链路带宽的50％。
需要说明的是，K是设定值，在本发明实施例中，K＝20，具体地，在NE1上配置L3VPN业务，针对上述M个模拟路由器配置20条VPN路由(即每20条VPN路由下一跳为1个模拟路由器)，并用上述SR-BE承载，数据网络分析仪P1端口发送20×M条VPN流量，设置数据包大小为64～1518字节随机包长，设置初始流量总带宽小于等于链路带宽×50％。
需要说明的是，现网流量一般控制为链路带宽的50％～70％，由于TI-LFA防微环显示路径的原因，链路带宽会发生膨胀，以128字节增加10层标签为例，带宽会增加26％。因此，根据记录的规模组网模型中各设备防微环显示路径，由公式2可计算得到带宽增长率，根据带宽增长率设置初始流量带宽，使改变所述故障点选择因子后的现网流量在链路带宽的50％～70％范围内，初始流量带宽的设置为在仪表(数据网络分析仪)发流时手工设定。
步骤102C，在所述待测TI-LFA上配置P2端口为公网三层端口，向每个模拟路由器发送公网流量N1，共N1×M条流量，每条流量数据包大小128字节，设置流量总带宽为50M，其中N1为公网流量发送数量。
在步骤102C中，具体地，在NE1上配置P2端口为公网三层端口，向每个模拟路由器发送N1条公网流量，共N1×M条流量，设置数据包大小为128字节，设置流量总带宽为50M。
需要说明的是，5G承载网私网流量占绝大部分，公网流量多为协议报文，流量带宽较小，50M是根据网络流量分析推导得出，具体为在仪表发流时手工设定。
步骤103，模拟不同的故障点位置，对所述待测TI-LFA改变所述故障点选择因子，触发TI-LFA保护倒换，记录规模组网模型中各设备防微环显示路径。
在步骤103中，所述模拟不同的故障点位置，改变所述故障点选择因子，触发TI-LFA保护倒换，记录规模组网模型中各设备防微环显示路径的步骤，进一步包含103A：
步骤103A，分别模拟近地故障和远地故障，在第一设备到第L设备的主备路径上抓取业务数据报文，记录报文封装的SR邻接标签和节点标签。
具体地，在本发明实施例中，L＝4，如图2(b)，例如，近地故障为NE1-NE2的故障，模拟近地故障在第一设备到第L设备的主备路径上抓取业务数据报文则指模拟NE1-NE2故障，抓取NE1-NE4路径的报文。
再例如，远地故障为NE3-NE4的故障，模拟远地故障在第一设备到第L设备的主备路径上抓取业务数据报文则指模拟NE3-NE4故障，抓取NE1-NE2、NE2-NE3、NE1-NE4路径的报文。
在步骤103A中，改变故障点位置，可对第一设备～第L设备中的每个设备均模拟近地故障和远地故障，进一步得到规模组网模型的防成环功能和性能。
步骤104，对待测TI-LFA采用域节点震荡方式模拟公网路由撤销和再发布过程，改变所述网络环境变化因子，记录规模组网模型中各条业务的保护倒换时间及IGP路由收敛时间。
在步骤104中，所述规模组网模型中各条业务是指规模组网中各项作业项目，例如L3VPN业务。
在步骤104中，所述对待测TI-LFA采用域节点震荡方式模拟公网路由撤销和再发布过程，改变所述网络环境变化因子，记录规模组网模型中各条业务的保护倒换时间的步骤，进一步包含以下步骤104A～步骤104D：
步骤104A，在第L设备P3端口将M个模拟路由器设置第一比例反复震荡，震荡时间间隔为预设的第一时间。
在步骤104A中，例如在第L设备P3端口将上述M个模拟路由器中的30％反复震荡，路由震荡的间隔时间为10分钟，即所述第一比例为30％，预设的第一时间为10分钟。
需要说明的是，对反复震荡的次数不做具体限制。
需要说明的是，所述第一比例和预设的第一时间还可以为其他数值，这里不做特别限定。
步骤104B，保持路由震荡状态，在震荡路由撤销过程中，分别断开所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点，记录业务倒换时间，对应恢复所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点，记录业务回切时间。
在步骤104B中，当规模组网模型中包含4个设备，NE1～NE4时，例如，保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，断开NE1到NE2方向的单纤(或关闭激光器)，观察并记录业务倒换时间；保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，恢复NE1到NE2的光纤，观察并记录业务回切时间。
保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，断开NE3到NE4方向的单纤(或关闭激光器)，观察并记录业务倒换时间；保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，恢复NE3到NE4的光纤，观察并记录业务回切时间。
在步骤104B中，记录业务倒换时间和业务回切时间可以进一步评价所述网络变化因子对TI-LFA可靠性的影响。
步骤104C，保持路由震荡状态，在震荡路由撤销过程中，分别将所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点对应的设备下电，记录业务倒换时间，再对应将下电设备恢复，记录业务回切时间。
在步骤104C中，例如，保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，将NE2设备下电，观察并记录业务倒换时间；保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，恢复NE2设备，观察并记录业务回切时间；保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，将NE3设备下电，观察并记录业务倒换时间；保持上述路由震荡状态不变，在震荡路由撤销过程中，恢复NE3设备，观察并记录业务回切时间。
在步骤104C中，记录业务倒换时间和业务回切时间可以进一步评价所述网络变化因子对TI-LFA可靠性的影响。
步骤104D，去除第一设备～第L设备上的TI-LFA配置，去除数据网络分析仪SR配置，发送数据网络分析仪P2端口流量，在第L设备P3端口将M个模拟路由器中的第一比例震荡一次，断开第L-1到第L设备方向的单纤，记录业务流量接收情况。
在步骤104D中，去除NE1～NE4上Ti-LFA配置，去除数据网络分析仪SR相关配置，其他配置保持不变，发送数据网络分析仪P2端口流量，在仪表P3端口将上述M个模拟路由器中的30％震荡一次，断开NE3到NE4方向的单纤(或关闭激光器)，观察业务流量接收情况。
在步骤104D中，记录业务流量接收情况可以考察IGP收敛时间，如果网络中配置了TI-LFA，保护功能生效无法测出IGP收敛时间，具体现象是，流量在IGP收敛过程中的中断时间即为IGP收敛时间。
本发明实施例提出了基于规模组网环境下TI-LFA可靠性评估测试方法，提出了使用IGP SR域节点震荡的方式来增加网络和设备负载的方法。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，其特征在于，包含以下步骤：
从机制原理和影响程度两个维度建立TI-LFA可靠性测试因子模型，包含4个测试因子：IGP域规模因子，IGP公网路由量因子，故障点选择因子和网络环境变化因子，所述IGP域规模因子和故障点选择因子属于一级测试因子，所述IGP公网路由量因子和网络环境变化因子属于二级测试因子，所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子还属于内部影响因子，所述故障点选择因子和网络环境变化因子还属于外部影响因子；
其中，所述TI-LFA可靠性测试因子模型从机制原理维度包含内部影响因子和外部影响因子，从影响程度维度包含一级测试因子和二级测试因子；
采用分层分域方式建立规模组网模型，为待测TI-LFA配置所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子；
模拟不同的故障点位置，对所述待测TI-LFA改变所述故障点选择因子，触发TI-LFA保护倒换，记录规模组网模型中各设备防微环显示路径；
对所述待测TI-LFA，采用域节点震荡方式模拟公网路由撤销和再发布过程，改变所述网络环境变化因子，记录规模组网模型中各条业务的保护倒换时间及IGP路由收敛时间。
2.如权利要求1所述的规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，其特征在于，所述故障点选择因子包含近地故障点因子和远地故障点因子。
3.如权利要求1所述的规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，其特征在于，所述方法还包含：建立测试结果指标评价表：
所述测试结果指标评价表包含四项技术指标，分别为TI-LFA支持数量、TI-LFA批量倒换时间、防成环功能和性能以及IGP收敛时间；
其中技术指标与测试因子的对应关系为：TI-LFA支持数量对应所述IGP域规模因子，TI-LFA批量倒换时间对应所述IGP域规模因子，故障点选择因子和网络环境变化因子，防成环功能和性能对应所述故障点选择因子和IGP公网路由量因子，IGP收敛时间对应所述IGP公网路由量因子和网络环境变化因子。
4.如权利要求1所述的规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，其特征在于，所述采用分层分域方式建立规模组网模型，为待测TI-LFA配置所述IGP域规模因子和IGP公网路由量因子的步骤，进一步包含：
建立第一设备～第L设备顺序闭环连接的规模组网模型，将所述第一设备设置为所述待测TI-LFA，将数据网络分析仪的P1、P2端口与所述第一设备连接，P3端口与所述第L设备连接，为第一～第L设备和数据网络分析仪P3端口配置相同ISIS域，使能SR及TI-LFA功能，修改IGP路由路径为从第一设备顺序到第L设备；
通过所述数据网络分析仪仿真模拟路由器，设置模拟路由器数量为M，设置网络拓扑类型为Grid，设置每个模拟路由器发布N条路由；
所述IGP域规模因子为M+L，所述IGP公网路由量因子为所有模拟路由器发布的路由之和，其中L为规模组网设备数量，L大于等于4。
5.如权利要求1所述的规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，其特征在于，所述模拟不同的故障点位置，对所述待测TI-LFA改变所述故障点选择因子，触发TI-LFA保护倒换，记录规模组网模型中各设备防微环显示路径的步骤，进一步包含：
分别模拟近地故障和远地故障，在所述规模组网模型的主备路径上抓取业务数据报文，记录报文封装的SR邻接标签和节点标签。
6.如权利要求1所述的规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法，其特征在于，所述对所述待测TI-LFA，采用域节点震荡方式模拟公网路由撤销和再发布过程，改变所述网络环境变化因子，记录规模组网模型中各条业务的保护倒换时间及IGP路由收敛时间的步骤，进一步包含：
在第L设备P3端口将M个模拟路由器设置第一比例反复震荡，震荡时间间隔为预设的第一时间；
保持路由震荡状态，在震荡路由撤销过程中，分别断开所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点，记录业务倒换时间，对应恢复所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点，记录业务回切时间；
保持路由震荡状态，在震荡路由撤销过程中，分别将所述待测TI-LFA的近地故障点和远地故障点对应的设备下电，记录业务倒换时间，再对应将下电设备恢复，记录业务回切时间；
去除第一设备～第L设备上的TI-LFA配置，去除数据网络分析仪SR配置，发送数据网络分析仪P2端口流量，在第L设备P3端口将M个模拟路由器中的第一比例震荡一次，断开第L-1到第L设备方向的单纤，记录业务流量接收情况。
7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的规模组网环境TI-LFA可靠性评估测试方法。
CN202011156903.0A 2020-10-26 2020-10-26 一种规模组网环境ti-lfa可靠性评估测试方法 Active CN112383413B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011156903.0A CN112383413B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 一种规模组网环境ti-lfa可靠性评估测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011156903.0A CN112383413B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 一种规模组网环境ti-lfa可靠性评估测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112383413A CN112383413A (zh) 2021-02-19
CN112383413B true CN112383413B (zh) 2022-10-25

Family

ID=74576833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011156903.0A Active CN112383413B (zh) 2020-10-26 2020-10-26 一种规模组网环境ti-lfa可靠性评估测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112383413B (zh)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102201950B (zh) * 2011-06-07 2013-10-30 北京交通大学 一种一体化标识网络核心网路由性能的测试方法
US20210399974A1 (en) * 2018-11-13 2021-12-23 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Delay-Based Micro-Loop Prevention in IGP Routing
CN111698152B (zh) * 2019-03-15 2021-09-14 华为技术有限公司 一种故障保护方法、节点及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
CN112383413A (zh) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chiesa et al. A survey of fast-recovery mechanisms in packet-switched networks
US8611232B2 (en) Method of simple and efficient failure resilient load balancing
Kodian et al. Failure-independent path-protecting p-cycles: Efficient and simple fully preconnected optical-path protection
Orda et al. Precomputation schemes for QoS routing
US8010643B2 (en) System and methods for simulating traffic generation
Chiaraviglio et al. Energy-aware networks: Reducing power consumption by switching off network elements
Malik et al. Optimisation methods for fast restoration of software-defined networks
Chiesa et al. A survey of fast recovery mechanisms in the data plane
Hansen et al. Resilient routing layers for recovery in packet networks
Mohammed et al. A machine-learning-based action recommender for network operation centers
Tse et al. Real-time traffic management in AT&T’s SDN-enabled core IP/optical network
CN112887202B (zh) 一种基于子拓扑网络的sdn链路故障网络收敛方法
Malik et al. Finding most reliable paths for software defined networks
CN112383413B (zh) 一种规模组网环境ti-lfa可靠性评估测试方法
Geng et al. Single failure routing protection algorithm in the hybrid SDN network
Balon et al. Traffic engineering an operational network with the TOTEM toolbox
Turk et al. A machine learning based management system for network services
Shiomoto et al. Network virtualization in high-speed huge-bandwidth optical circuit switching network
Tan et al. A low-latency and high-reliability slice for ip backbone network based on srv6
Kushwaha et al. A Survey on Segment Routing with Emphasis on Use Cases in Large Provider Networks
Lepropre et al. Totem: a toolbox for traffic engineering methods
Marzo et al. A distributed simulator for network resource management investigation
Menth et al. Network Dimensioning for the self-protecting multipath: A performance study
Ash et al. AT&T's MPLS OAM architecture, experience, and evolution
Santos et al. Improving carrier ethernet recovery time using a fast reroute mechanism

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant