YDT 4470-2023電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò) 控制面技術(shù)要求

ICS33.040.40

CCSL78

YD

中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

YD/TXXXXX—XXXX

電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)控制面技術(shù)要

求

ControlplanetechnicalrequirementsofDeterministicIPnetworkfor

telecommunicationnetwork

（報批稿）

-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布

YD/TXXXXX—XXXX

前??言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

本文件為“電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)”系列標(biāo)準(zhǔn)之一，系列標(biāo)準(zhǔn)名稱如下：

——電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)和技術(shù)要求

——電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)控制面技術(shù)要求

——電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)面向匯聚層邊緣云的技術(shù)要求

——電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求

——電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測試方法

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別這些專利的責(zé)任。

本文件由中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會提出并歸口。

本文件主要起草單位：中國移動通信集團(tuán)有限公司，華為技術(shù)有限公司，中國電信通信集團(tuán)有限公

司，中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司，新華三技術(shù)有限公司，上海諾基亞貝爾股份有限公司，中興通訊股份

有限公司。

本文件主要起草人：杜宗鵬、劉鵬、李廣鵬、徐冰、解云鵬、曹暢、萬曉蘭、周惠琴、熊泉。

II

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電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)控制面技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了面向電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)控制面的技術(shù)要求，針對典型的DIP的業(yè)務(wù)模式和組網(wǎng)

形式，制定了DIP的信息通告、用戶信息表達(dá)、配置下發(fā)、資源預(yù)留、可靠性保障等控制面相關(guān)的技術(shù)

要求。

本文件適用于中小規(guī)模、大規(guī)模、長距離IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流端到端確定性傳送問題的解決。本文件可

以用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者、設(shè)備制造商、第三方測評機(jī)構(gòu)對確定性IP網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)、建設(shè)、運(yùn)營、

測試和評估。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

IEEEStd802.1CBIEEE本地和城域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)——針對可靠性的幀復(fù)制和幀刪除機(jī)制（IEEE

StandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—FrameReplicationandEliminationfor

Reliability）

3術(shù)語、定義和縮略語

3.1術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1.1

時延上限upperboundedlatency

數(shù)據(jù)報文經(jīng)過端到端的IP網(wǎng)絡(luò)傳輸可能產(chǎn)生的最大延遲。

3.1.2

抖動上限upperboundedjitter

數(shù)據(jù)流中所有報文的端到端傳輸時延的最大值與最小值之間的差值。

3.1.3

確定性IP網(wǎng)絡(luò)deterministicIPnetwork

能夠保證網(wǎng)絡(luò)報文傳輸時延上限、時延抖動上限、丟包率上限確定的IP網(wǎng)絡(luò)。與IETF的DetNet工作

組聚焦于單一或者封閉管控的網(wǎng)絡(luò)（主要支持專業(yè)家庭影音、多媒體傳輸、引擎控制系統(tǒng)和其他的工業(yè)

和車輛等應(yīng)用）的確定性解決方案有顯著的差別。

3.1.4

確定性流deterministicflow

對報文傳輸時延上限、時延抖動上限、丟包率上限有極致要求的用戶流量，例如，醫(yī)療健康、影音

娛樂、智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的數(shù)據(jù)流。

1

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3.2縮略語

下列縮略語適用于本文件。

BE盡力而為BestEffort

BGP邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BorderGatewayProtocol

CE用戶邊緣路由器CustomerEdge

CSPF受限最短路徑優(yōu)先ConstrainedShortestPathFirst

DIP確定性IPDeterministicIP

DRR差額輪詢調(diào)度DeficitRoundRobin

IGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議InteriorGatewayProtocol

MP-BGPBGP-4的多協(xié)議擴(kuò)展MultiprotocolExtensionsforBGP-4

MPLS多協(xié)議標(biāo)簽交換Multi-ProtocolLabelSwitching

NNI網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)的接口NetworktoNetworkInterface

PE服務(wù)提供商邊緣路由器ProviderEdge

PREOF分組復(fù)制刪除和排序PacketReplicationEliminationandOrderingFunctions

功能

PW偽線PseudoWire

RR輪詢調(diào)度RoundRobin

RSVP-TE資源預(yù)留協(xié)議-流量工ResourceReservationProtocol-TrafficEngineering

程

SDF可擴(kuò)展的確定性轉(zhuǎn)發(fā)ScalableDeterministicForwarding

SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)SoftwareDefinedNetwork

SID分段IDSegmentID

SL剩余的段SegmentLeft

SR分段路由SegmentRouting

SRH分段路由頭SegmentRoutingHeader

SRR可擴(kuò)展的資源預(yù)留ScalableResourceReservation

SRv6基于IPv6的分段路由SegmentRoutingIPv6

TDM時分復(fù)用Time-DivisionMultiplexing

TSN時間敏感網(wǎng)絡(luò)TimeSensitiveNetwork

UNI用戶網(wǎng)絡(luò)接口UserNetworkInterface

VPN虛擬專用網(wǎng)絡(luò)VirtualPrivateNetwork

VRF虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)VirtualRoutingForwarding

WDRR加權(quán)差額輪詢調(diào)度WeightedDeficitRoundRobin

WRR加權(quán)輪詢調(diào)度WeightedRoundRobin

4DIP的控制面總體需求

在確定性IP（DIP）技術(shù)中，運(yùn)營商的IP承載網(wǎng)絡(luò)在承載傳統(tǒng)IP基于統(tǒng)計復(fù)用的盡力而為BE（Best

Effort）流量的同時，也支持嚴(yán)苛數(shù)據(jù)流的確定性轉(zhuǎn)發(fā)，為其提供端到端的有界時延，以及極低的丟包

率。

2

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根據(jù)DIP架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)《電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)的總體架構(gòu)與技術(shù)要求》，DIP總體技術(shù)架構(gòu)分為控制

面的可擴(kuò)展的資源預(yù)留（ScalableResourceReservation,SRR）和數(shù)據(jù)面的可擴(kuò)展確定性轉(zhuǎn)發(fā)

（ScalableDeterministicForwarding,SDF），如圖1所示，其中資源預(yù)留可使用集中式預(yù)留方法或

分布式預(yù)留方法。確定性IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在控制面需要進(jìn)行準(zhǔn)入控制、路徑規(guī)劃等；在數(shù)據(jù)面需要進(jìn)行路徑

綁定和確定性轉(zhuǎn)發(fā)處理。

圖1DIP網(wǎng)絡(luò)整體的數(shù)據(jù)面和控制面視圖

DIP網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)架構(gòu)中，主要網(wǎng)元角色包括終端系統(tǒng)、入口邊緣節(jié)點、出口邊緣節(jié)點以及中間節(jié)

點。這些角色之間相互配合，為符合特定流量模型的嚴(yán)苛數(shù)據(jù)流提供滿足特定時延上限的數(shù)據(jù)傳輸。相

關(guān)的網(wǎng)元角色的說明可參考上述DIP架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

DIP的控制面技術(shù)需要針對DIP的業(yè)務(wù)模式和組網(wǎng)形式，提供信息通告、參數(shù)配置和調(diào)整等能力，以

實現(xiàn)各個網(wǎng)元的協(xié)同，通過與數(shù)據(jù)面配合，共同提供系統(tǒng)的電信級確定性轉(zhuǎn)發(fā)能力，保障端到端的時延。

DIP的控制面技術(shù)分為分布式和集中式兩類：

——對于分布式控制面技術(shù)，可以通過IGP協(xié)議洪泛網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嚓P(guān)信息及DIP能力信息，需要支持

創(chuàng)建確定性業(yè)務(wù)，計算一個或多個路徑，通過例如RSVP-TE等協(xié)議預(yù)留資源；

——對于集中式控制面技術(shù)，控制器可以通過南向接口收集網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼癉IP能力信息，并提供路徑

計算能力，根據(jù)端到端時延需求計算轉(zhuǎn)發(fā)路徑及下發(fā)到DIP節(jié)點，完成報文確定性轉(zhuǎn)發(fā)。

DIP流接入相關(guān)的控制面技術(shù)要求：

——提供確定性流的識別信息，作為DetNet流在網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識，根據(jù)不同的確定性業(yè)務(wù)需求和業(yè)

務(wù)粒度，提供DIP的網(wǎng)絡(luò)域能處理的確定性流的數(shù)目。

——DIP的控制面技術(shù)需要支持動態(tài)創(chuàng)建，修改及刪除DIP流。

——支持DIP流聚合和分離，支持動態(tài)創(chuàng)建，修改及刪除流聚合。流聚合的修改包括增加及減少成

員流。

DIP資源預(yù)留相關(guān)的控制面技術(shù)要求：

——DIP的控制面技術(shù)需要支持資源預(yù)留，資源包括節(jié)點端口和鏈路帶寬，節(jié)點處理器資源，周期

隊列資源，報文處理緩存等。

——支持網(wǎng)絡(luò)切片等資源預(yù)留方式，DIP節(jié)點可以根據(jù)接收到的控制器的切片配置將DIP流映射到

切片資源并轉(zhuǎn)發(fā)報文。

DIP路徑計算相關(guān)的控制面技術(shù)要求：DIP的控制面技術(shù)需要支持基于時延的路徑計算，需要支持

3

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流量工程機(jī)制，可以依賴于MPLS，SR，SRv6等技術(shù)，例如可以通過控制器向DIP節(jié)點發(fā)送攜帶有確

定性路徑信息的SRPolicy配置策略，對DIP流進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

DIP的控制面應(yīng)支持DIP流的監(jiān)控，相關(guān)技術(shù)要求如下：DIP的控制面技術(shù)需要支持主動或者被動

的性能測量，來監(jiān)控DIP流的性能和狀態(tài)。

DIP的控制面應(yīng)支持DIP設(shè)備的配置和監(jiān)控，相關(guān)技術(shù)要求如下：

——DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間應(yīng)支持配置的一致性檢查，例如在周期性DIP機(jī)制中，檢查周期數(shù)量配置是

否一致，周期長度是否一致等。

——在網(wǎng)絡(luò)鏈路出現(xiàn)變化時，例如當(dāng)鏈路倒換等場景導(dǎo)致兩節(jié)點之間延時發(fā)生變化后，需要向控制

器或者網(wǎng)管報告相關(guān)的事件，以及DIP分組丟失情況。在周期性DIP機(jī)制中，DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點應(yīng)

該重新學(xué)習(xí)周期映射關(guān)系。

——如果對端節(jié)點失效，DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點應(yīng)在感知到后，應(yīng)支持記錄DIP分組丟失情況并上報網(wǎng)管。

DIP的可擴(kuò)展性相關(guān)的控制面技術(shù)要求如下：

——DIP網(wǎng)絡(luò)的邊緣節(jié)點需要支持確定性流量的逐流的帶寬需求維護(hù)，DIP網(wǎng)絡(luò)的中間節(jié)點需要支

持聚合的周期調(diào)度和/或聚合的預(yù)留狀態(tài)。

——如果多個確定性業(yè)務(wù)流在DIP網(wǎng)絡(luò)中的路徑相同，且具有相同的服務(wù)質(zhì)量保障需求，那么在邊

緣節(jié)點，可以支持將這些確定性業(yè)務(wù)流匯聚，之后將匯聚的業(yè)務(wù)流作為一個流轉(zhuǎn)發(fā)，從而減少

中間節(jié)點需要處理的確定性業(yè)務(wù)流的數(shù)量。

——在分布式控制面場景中，邊緣節(jié)點按照所有子流所需帶寬的總和作為匯聚流的帶寬需求，發(fā)起

DIP網(wǎng)絡(luò)中的帶寬請求，根據(jù)前述的匯聚流的帶寬需求完成網(wǎng)絡(luò)資源預(yù)留；邊緣節(jié)點支持按照

各個子流的速率和，對匯聚流進(jìn)行流量整形再發(fā)送；如果上述匯聚流的資源需求較高，應(yīng)支持

周期隊列間的負(fù)載均衡，將匯聚流分配到出接口的三個或更多的周期隊列中,分配方式可以是

RR/WRR/DRR/WDRR。

5DIP的業(yè)務(wù)模式

如圖2所示，結(jié)合電信網(wǎng)絡(luò)典型業(yè)務(wù)，本章節(jié)分析了面向VPN、企業(yè)專線的Overlay的方案中的DIP

業(yè)務(wù)模式。

4

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圖2DIP的業(yè)務(wù)模式

模式一是純IP封裝，用戶設(shè)備可以參與到確定性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，用戶報文以IP數(shù)據(jù)報文的格式在網(wǎng)絡(luò)

中轉(zhuǎn)發(fā)。這種模式主要用于匹配未來的E2E的確定性業(yè)務(wù)的提供，服務(wù)于新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。在上述的新型

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，用戶設(shè)備支持通過控制面或者數(shù)據(jù)面，與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同，使網(wǎng)絡(luò)了解用戶的確定性業(yè)務(wù)需

求。

模式二是三層VPN封裝，主要針對企業(yè)專線和移動回傳業(yè)務(wù)，運(yùn)營商提供的L3VPN網(wǎng)絡(luò)可以提供確定

性轉(zhuǎn)發(fā)的能力。用戶網(wǎng)絡(luò)之間通過IP尋址實現(xiàn)互聯(lián)互通。在邊緣節(jié)點，用戶流量根據(jù)目的IP，封裝IP/MPLS

隧道?？刂泼嫘枰獙崿F(xiàn)VPNID，IP前綴可達(dá)性，VPN標(biāo)簽的通告。

模式三是二層VPN封裝，主要針對數(shù)據(jù)中心，移動回傳，TSN孤島互聯(lián)，運(yùn)營商提供的L2VPN網(wǎng)絡(luò)可

以提供確定性轉(zhuǎn)發(fā)的能力。用戶網(wǎng)絡(luò)之間通過MAC尋址實現(xiàn)互聯(lián)互通。在邊緣節(jié)點，用戶流量根據(jù)目的

MAC，封裝IP/MPLS隧道?？刂泼嫘枰獙崿F(xiàn)VPNID，MAC可達(dá)性，VPN標(biāo)簽的通告。

模式四是虛鏈路模式（PW封裝），主要針對企業(yè)專線，移動回傳，用戶流量直接根據(jù)入接口，封裝

IP/MPLS隧道，控制面需要通告PWID，PW標(biāo)簽。

6集中式組網(wǎng)DIP的控制面技術(shù)要求

如圖3所示，DIP集中式組網(wǎng)的總體流程如下：

a)控制器進(jìn)行DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的參數(shù)配置，以及收集DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的拓?fù)浜凸?jié)點信息；

b)DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間支持通過網(wǎng)絡(luò)間接口（NNI）進(jìn)行交互，例如在周期性DIP機(jī)制中，執(zhí)行調(diào)

度周期映射關(guān)系學(xué)習(xí)；

c)控制器通過用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）收集用戶的確定性需求和流量參數(shù)；

d)控制器通過集中式的算法，進(jìn)行DIP業(yè)務(wù)的準(zhǔn)入計算和路徑計算；

e)通過控制接口，控制器向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點下發(fā)流量匹配策略以及路徑轉(zhuǎn)發(fā)策略，同時更新整形參數(shù)配

置，業(yè)務(wù)封裝規(guī)則；

f)用戶的確定性業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量在PE節(jié)點匹配上述下發(fā)的策略，完成封裝后，進(jìn)入配置好的確定

性路徑，轉(zhuǎn)發(fā)到對端。

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圖3DIP集中式組網(wǎng)

DIP信息通告的相關(guān)技術(shù)要求如下：

——在DIP的信息通告過程中，控制器和DIP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要支持通過接口來進(jìn)行DIP信息的通告，

如DIP使能信息，帶寬信息等；

——收集到相關(guān)的DIP信息之后，控制器支持生成全局的DIP拓?fù)?，如圖4所示。

圖4DIP網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)渖?/p>

用戶需求表達(dá)和配置下發(fā)的相關(guān)技術(shù)要求如下：

——用戶需求表達(dá)關(guān)鍵信息：VPN類型、接入PE列表、所需帶寬（如單周期報文數(shù)、字節(jié)數(shù)）、

可達(dá)性信息（MAC地址、IP地址、硬管道類型/速率），如圖5所示；

圖5DIP的業(yè)務(wù)示例

——控制器在DIP拓?fù)渖蠟橹付ǖ腜E節(jié)點計算路徑，以及進(jìn)行預(yù)留資源（控制器了解全局資源狀

態(tài)），計算完成后刷新相關(guān)路徑的資源使用情況，如圖6所示；

6

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圖6DIP的路徑計算示例

——如果相關(guān)的業(yè)務(wù)是二層/三層VPN，則控制器在邊緣設(shè)備上創(chuàng)建VRF，添加遠(yuǎn)端IP/MAC地址，

關(guān)聯(lián)隧道封裝規(guī)則，之后創(chuàng)建整形隊列（設(shè)置整形參數(shù)）；如果需要承載的業(yè)務(wù)是硬管道PW，

則控制器在邊緣設(shè)備上配置入接口與隧道封裝規(guī)則的對應(yīng)關(guān)系。

隧道相關(guān)的控制面技術(shù)要求如下：

——DIP數(shù)據(jù)流在到達(dá)PE節(jié)點之后，支持根據(jù)控制器生成的策略匹配流量進(jìn)行處理，如果相關(guān)的

業(yè)務(wù)是二層/三層VPN，則PE節(jié)點進(jìn)行VRF查詢、隧道封裝、整形，之后發(fā)送相關(guān)的流量；如

果需要承載的業(yè)務(wù)是硬管道PW，則PE節(jié)點進(jìn)行隧道封裝，之后轉(zhuǎn)發(fā)流量；

——DIP要求在數(shù)據(jù)平面上支持嚴(yán)格的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，該路徑可以由控制器提供，相關(guān)的數(shù)據(jù)面轉(zhuǎn)發(fā)備

選技術(shù)可選使用SRv6源路由，例如在如圖7所示的拓?fù)渲?，控制面提供的從源?jié)點發(fā)送到目

的節(jié)點的路由策略可以是<2001::,2003::1,2004::1,2006::1,2005::1,2007::1>；如果使用

MPLS轉(zhuǎn)發(fā)，則可以使用RSVP-TE技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的路徑建立和標(biāo)簽分配。

圖7基于SRv6的IPv6轉(zhuǎn)發(fā)示例

7分布式組網(wǎng)DIP的控制面技術(shù)要求

如圖8所示，DIP分布式組網(wǎng)的總體流程如下：

a)通過網(wǎng)管或者手動方式，完成DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的參數(shù)配置；

b)在網(wǎng)絡(luò)中通告相關(guān)的DIP參數(shù)信息，例如DIP使能信息，剩余帶寬等信息；

c)DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間通過網(wǎng)絡(luò)間接口（NNI）進(jìn)行交互，例如在周期性DIP機(jī)制中，執(zhí)行調(diào)度周

期映射關(guān)系學(xué)習(xí)；

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d)DIP網(wǎng)絡(luò)的頭結(jié)點，通過分布式的路由協(xié)議，例如BGP，得到DIP-VPN的業(yè)務(wù)通告信息，例如

業(yè)務(wù)類型、地址可達(dá)性、硬管道信息等；

e)DIP網(wǎng)絡(luò)的頭結(jié)點，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，以及之前收集到的DIP網(wǎng)絡(luò)信息，進(jìn)行DIP業(yè)務(wù)的準(zhǔn)入計

算和路徑計算；

f)用戶的業(yè)務(wù)需求，可以通過數(shù)據(jù)面封裝的方式攜帶在IPv6報文中，帶給頭結(jié)點；

g)DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點生成流量匹配策略，以及建立確定性轉(zhuǎn)發(fā)路徑，例如MPLS路徑或SRv6路徑；

h)用戶的確定性業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流量在PE節(jié)點匹配DIP網(wǎng)絡(luò)頭結(jié)點生成的策略，完成封裝后，進(jìn)入配

置好的確定性路徑，轉(zhuǎn)發(fā)到對端。

圖8分布式的DIP組網(wǎng)

DIP信息通告的相關(guān)技術(shù)要求如下：

——在DIP的信息通告過程中，DIP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要支持?jǐn)U展的IGP協(xié)議來進(jìn)行DIP信息的通告，如

DIP使能信息，帶寬信息。

——收集到相關(guān)的DIP信息之后，PE節(jié)點支持生成全局的DIP拓?fù)洹?/p>

VPN信息通告的相關(guān)技術(shù)要求如下：

——邊緣設(shè)備配置：如果是三層/二層VPN模式，則使能VPN實例，配置全局唯一的VPNID，配置

MP-BGPPEER信息，配置DIP參數(shù)（帶寬值、隧道模式等）；如果是硬管道模式，則使能PW

實例，配置全局唯一的PWID，配置MP-BGPPEER信息，配置DIP參數(shù)（帶寬值、隧道模式等）。

——VPN、PW信息通告：MP-BGP向?qū)Χ送ǜ鎂PNID/PWID、IP前綴/MAC地址、以及自身為這個VPN/PW

分配的本地MPLS標(biāo)簽、SRSID。

資源預(yù)留相關(guān)的技術(shù)要求如下：

——VPN信息通告完成后，邊緣設(shè)備根據(jù)相應(yīng)的DIP參數(shù)向DIP網(wǎng)絡(luò)及對端發(fā)起資源預(yù)留請求（依

據(jù)DIP拓?fù)浜蛶捝傻募s束路徑），例如可以使用RSVP-TE的方式來進(jìn)行資源預(yù)留和標(biāo)簽分

配。

——DIP網(wǎng)絡(luò)的中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，需要支持按照邊緣設(shè)備請求的DIP流量的帶寬，來進(jìn)行帶寬資源的

預(yù)留，例如在周期性DIP機(jī)制中，需要針對每個周期進(jìn)行資源預(yù)留，從而保證每個周期的報文

總和不超過該周期的總帶寬，即保證該周期內(nèi)所有屬于這個周期的報文能都發(fā)送完成。

——DIP網(wǎng)絡(luò)的中間轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備，如果無法滿足相應(yīng)的資源請求，需要反饋建路失敗消息，并上報網(wǎng)

8

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管。

隧道相關(guān)的控制面技術(shù)要求如下：

——DIP數(shù)據(jù)流在到達(dá)PE節(jié)點之后，根據(jù)頭結(jié)點PE生成的控制面策略匹配流量進(jìn)行處理，如果相

關(guān)的業(yè)務(wù)是二層/三層VPN，則PE節(jié)點進(jìn)行VRF查詢，隧道封裝，以及整形，之后發(fā)送相關(guān)的

流量；如果需要承載的業(yè)務(wù)是硬管道PW，則PE節(jié)點進(jìn)行隧道封裝，之后轉(zhuǎn)發(fā)流量。

——DIP要求在數(shù)據(jù)平面上支持嚴(yán)格的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，該路徑可以由頭結(jié)點PE在控制面計算并提供，

相關(guān)的數(shù)據(jù)面轉(zhuǎn)發(fā)備選技術(shù)可選使用SRv6源路由；如果使用MPLS轉(zhuǎn)發(fā)，則可以使用RSVP-TE

技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的路徑建立和標(biāo)簽分配。

8DIP的高可靠傳輸控制面技術(shù)要求

在確定性網(wǎng)絡(luò)中，為了避免由于設(shè)備失效導(dǎo)致的幀丟失，IEEE定義了802.1CB標(biāo)準(zhǔn)來支持幀的復(fù)制

和刪除。如圖9所示，為了保證數(shù)據(jù)流的高可靠性，會在網(wǎng)絡(luò)中同時傳送兩份數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)在幀復(fù)制

節(jié)點復(fù)制數(shù)據(jù)幀，并且進(jìn)入到兩條不相交的路徑中，在幀刪除節(jié)點進(jìn)行冗余數(shù)據(jù)的刪除。

如果某條路徑的設(shè)備或鏈路失效了，則上述機(jī)制保證了幀刪除節(jié)點還是能收到一份數(shù)據(jù)幀。這個機(jī)

制中沒有失效檢測或者保護(hù)倒換的操作，是一種逐幀的1+1保護(hù)。如果需要提供更高的可靠性，可以通

過設(shè)置更多的不相交路徑，提供1+n保護(hù)。

圖9幀的多發(fā)選收

DIP的高可靠性相關(guān)的技術(shù)要求：

——DIP的控制面技術(shù)需要支持PREOF功能，支持PREOF能力的洪泛與上報。

——對于有高可靠性要求的業(yè)務(wù)，DIP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點應(yīng)支持IEEE的802.1CB相關(guān)技術(shù)要求，建立兩條

（或更多的）盡量不相交的路徑來進(jìn)行業(yè)務(wù)承載，此時DIP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)支持報文的復(fù)制和刪除。

——不相交路徑的建立可以由SDN控制器或網(wǎng)管來配置，也可以基于分布式的方式來建立，例如通

過RSVP-TE或者SRv6源路由機(jī)制。

9

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參?考?文?獻(xiàn)

[1]IETFdraft-ietf-detnet-controller-plane-framework，確定性網(wǎng)絡(luò)的控制面架構(gòu)

（DeterministicNetworking(DetNet)ControllerPlaneFramework）

[2]IETFRFC8655確定性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（DeterministicNetworkingArchitecture）

[3]IEEEStd802.1QchIEEE本地和城域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)——網(wǎng)橋和橋接網(wǎng)絡(luò)——附錄29：周期隊列和

轉(zhuǎn)發(fā)（IEEEStandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—BridgesandBridgedNetworks

—Amendment29:CyclicQueuingandForwarding）

_________________________________

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目??次

前??言.............................................................................II

1范圍...............................................................................1

2規(guī)范性引用文件.....................................................................1

3術(shù)語、定義和縮略語.................................................................1

3.1術(shù)語和定義.....................................................................1

3.2縮略語.........................................................................2

4DIP的控制面總體需求................................................................2

5DIP的業(yè)務(wù)模式......................................................................4

6集中式組網(wǎng)DIP的控制面技術(shù)要求.....................................................5

7分布式組網(wǎng)DIP的控制面技術(shù)要求.....................................................7

8DIP的高可靠傳輸控制面技術(shù)要求......................................................9

參?考?文?獻(xiàn).......................................................................10

I

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電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)控制面技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了面向電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)控制面的技術(shù)要求，針對典型的DIP的業(yè)務(wù)模式和組網(wǎng)

形式，制定了DIP的信息通告、用戶信息表達(dá)、配置下發(fā)、資源預(yù)留、可靠性保障等控制面相關(guān)的技術(shù)

要求。

本文件適用于中小規(guī)模、大規(guī)模、長距離IP網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流端到端確定性傳送問題的解決。本文件可

以用于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)者、設(shè)備制造商、第三方測評機(jī)構(gòu)對確定性IP網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)、建設(shè)、運(yùn)營、

測試和評估。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

IEEEStd802.1CBIEEE本地和城域網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)——針對可靠性的幀復(fù)制和幀刪除機(jī)制（IEEE

StandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—FrameReplicationandEliminationfor

Reliability）

3術(shù)語、定義和縮略語

3.1術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1.1

時延上限upperboundedlatency

數(shù)據(jù)報文經(jīng)過端到端的IP網(wǎng)絡(luò)傳輸可能產(chǎn)生的最大延遲。

3.1.2

抖動上限upperboundedjitter

數(shù)據(jù)流中所有報文的端到端傳輸時延的最大值與最小值之間的差值。

3.1.3

確定性IP網(wǎng)絡(luò)deterministicIPnetwork

能夠保證網(wǎng)絡(luò)報文傳輸時延上限、時延抖動上限、丟包率上限確定的IP網(wǎng)絡(luò)。與IETF的DetNet工作

組聚焦于單一或者封閉管控的網(wǎng)絡(luò)（主要支持專業(yè)家庭影音、多媒體傳輸、引擎控制系統(tǒng)和其他的工業(yè)

和車輛等應(yīng)用）的確定性解決方案有顯著的差別。

3.1.4

確定性流deterministicflow

對報文傳輸時延上限、時延抖動上限、丟包率上限有極致要求的用戶流量，例如，醫(yī)療健康、影音

娛樂、智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的數(shù)據(jù)流。

1

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3.2縮略語

下列縮略語適用于本文件。

BE盡力而為BestEffort

BGP邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議BorderGatewayProtocol

CE用戶邊緣路由器CustomerEdge

CSPF受限最短路徑優(yōu)先ConstrainedShortestPathFirst

DIP確定性IPDeterministicIP

DRR差額輪詢調(diào)度DeficitRoundRobin

IGP內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議InteriorGatewayProtocol

MP-BGPBGP-4的多協(xié)議擴(kuò)展MultiprotocolExtensionsforBGP-4

MPLS多協(xié)議標(biāo)簽交換Multi-ProtocolLabelSwitching

NNI網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)的接口NetworktoNetworkInterface

PE服務(wù)提供商邊緣路由器ProviderEdge

PREOF分組復(fù)制刪除和排序PacketReplicationEliminationandOrderingFunctions

功能

PW偽線PseudoWire

RR輪詢調(diào)度RoundRobin

RSVP-TE資源預(yù)留協(xié)議-流量工ResourceReservationProtocol-TrafficEngineering

程

SDF可擴(kuò)展的確定性轉(zhuǎn)發(fā)ScalableDeterministicForwarding

SDN軟件定義網(wǎng)絡(luò)SoftwareDefinedNetwork

SID分段IDSegmentID

SL剩余的段SegmentLeft

SR分段路由SegmentRouting

SRH分段路由頭SegmentRoutingHeader

SRR可擴(kuò)展的資源預(yù)留ScalableResourceReservation

SRv6基于IPv6的分段路由SegmentRoutingIPv6

TDM時分復(fù)用Time-DivisionMultiplexing

TSN時間敏感網(wǎng)絡(luò)TimeSensitiveNetwork

UNI用戶網(wǎng)絡(luò)接口UserNetworkInterface

VPN虛擬專用網(wǎng)絡(luò)VirtualPrivateNetwork

VRF虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā)VirtualRoutingForwarding

WDRR加權(quán)差額輪詢調(diào)度WeightedDeficitRoundRobin

WRR加權(quán)輪詢調(diào)度WeightedRoundRobin

4DIP的控制面總體需求

在確定性IP（DIP）技術(shù)中，運(yùn)營商的IP承載網(wǎng)絡(luò)在承載傳統(tǒng)IP基于統(tǒng)計復(fù)用的盡力而為BE（Best

Effort）流量的同時，也支持嚴(yán)苛數(shù)據(jù)流的確定性轉(zhuǎn)發(fā)，為其提供端到端的有界時延，以及極低的丟包

率。

2

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根據(jù)DIP架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)《電信網(wǎng)絡(luò)的確定性IP網(wǎng)絡(luò)的總體架構(gòu)與技術(shù)要求》，DIP總體技術(shù)架構(gòu)分為控制

面的可擴(kuò)展的資源預(yù)留（ScalableResourceReservation,SRR）和數(shù)據(jù)面的可擴(kuò)展確定性轉(zhuǎn)發(fā)

（ScalableDeterministicForwarding,SDF），如圖1所示，其中資源預(yù)留可使用集中式預(yù)留方法或

分布式預(yù)留方法。確定性IP網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在控制面需要進(jìn)行準(zhǔn)入控制、路徑規(guī)劃等；在數(shù)據(jù)面需要進(jìn)行路徑

綁定和確定性轉(zhuǎn)發(fā)處理。

圖1DIP網(wǎng)絡(luò)整體的數(shù)據(jù)面和控制面視圖

DIP網(wǎng)絡(luò)總體技術(shù)架構(gòu)中，主要網(wǎng)元角色包括終端系統(tǒng)、入口邊緣節(jié)點、出口邊緣節(jié)點以及中間節(jié)

點。這些角色之間相互配合，為符合特定流量模型的嚴(yán)苛數(shù)據(jù)流提供滿足特定時延上限的數(shù)據(jù)傳輸。相

關(guān)的網(wǎng)元角色的說明可參考上述DIP架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

DIP的控制面技術(shù)需要針對DIP的業(yè)務(wù)模式和組網(wǎng)形式，提供信息通告、參數(shù)配置和調(diào)整等能力，以

實現(xiàn)各個網(wǎng)元的協(xié)同，通過與數(shù)據(jù)面配合，共同提供系統(tǒng)的電信級確定性轉(zhuǎn)發(fā)能力，保障端到端的時延。

DIP的控制面技術(shù)分為分布式和集中式兩類：

——對于分布式控制面技術(shù)，可以通過IGP協(xié)議洪泛網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎嚓P(guān)信息及DIP能力信息，需要支持

創(chuàng)建確定性業(yè)務(wù)，計算一個或多個路徑，通過例如RSVP-TE等協(xié)議預(yù)留資源；

——對于集中式控制面技術(shù)，控制器可以通過南向接口收集網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼癉IP能力信息，并提供路徑

計算能力，根據(jù)端到端時延需求計算轉(zhuǎn)發(fā)路徑及下發(fā)到DIP節(jié)點，完成報文確定性轉(zhuǎn)發(fā)。

DIP流接入相關(guān)的控制面技術(shù)要求：

——提供確定性流的識別信息，作為DetNet流在網(wǎng)絡(luò)中的標(biāo)識，根據(jù)不同的確定性業(yè)務(wù)需求和業(yè)

務(wù)粒度，提供DIP的網(wǎng)絡(luò)域能處理的確定性流的數(shù)目。

——DIP的控制面技術(shù)需要支持動態(tài)創(chuàng)建，修改及刪除DIP流。

——支持DIP流聚合和分離，支持動態(tài)創(chuàng)建，修改及刪除流聚合。流聚合的修改包括增加及減少成

員流。

DIP資源預(yù)留相關(guān)的控制面技術(shù)要求：

——DIP的控制面技術(shù)需要支持資源預(yù)留，資源包括節(jié)點端口和鏈路帶寬，節(jié)點處理器資源，周期

隊列資源，報文處理緩存等。

——支持網(wǎng)絡(luò)切片等資源預(yù)留方式，DIP節(jié)點可以根據(jù)接收到的控制器的切片配置將DIP流映射到

切片資源并轉(zhuǎn)發(fā)報文。

DIP路徑計算相關(guān)的控制面技術(shù)要求：DIP的控制面技術(shù)需要支持基于時延的路徑計算，需要支持

3

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流量工程機(jī)制，可以依賴于MPLS，SR，SRv6等技術(shù)，例如可以通過控制器向DIP節(jié)點發(fā)送攜帶有確

定性路徑信息的SRPolicy配置策略，對DIP流進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

DIP的控制面應(yīng)支持DIP流的監(jiān)控，相關(guān)技術(shù)要求如下：DIP的控制