ICS33.040.40

CCSM19

YD

中華人民共和國通信行業標準

YD/TXXXXX—XXXX

無損網絡中路由器設備技術要求

Technicalrequirementsforroutersinlosslessnetworks

(報批稿)

XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

中華人民共和國工業和信息化部發布

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規

定起草。

本文件是無損網絡設備技術要求系列標準之一，本系列標準的結構和名稱如下：

——無損網絡中路由器設備技術要求；

——無損網絡中路由器設備測試方法；

——無損網絡中交換機設備技術要求；

——無損網絡中交換機設備測試方法。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發布機構不承擔識別這些專利的責任。

本文件由中國通信標準化協會提出并歸口。

本文件起草單位：中國電信集團有限公司、中國信息通信研究院。

本文件主要起草人：解云鵬、趙鋒、雷波、王江龍、李云鶴。

YD/TXXXXX—XXXX

無損網絡中路由器設備技術要求

1范圍

本文件規定了路由器設備支持無損網絡相關能力的技術要求，內容包括組網場景、功能要求、性能

要求等。

本文件適用于面向廣域無損網絡中路由器設備的研究和開發。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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。

2021-0277T-YD電信網絡的確定性IP網絡總體架構和技術要求

2020-1143T-YD電信運營商網絡帶內流信息的自動化質量測量技術要求

IEEE802.1Qbp等價多路徑路由（最短路徑橋接）Equal-CostMulti-PathRouting(ShortestPath

Bridging)

RFC8402段路由架構SegmentRoutingArchitecture

RFC8655確定性網絡架構DeterministicNetworkingArchitecture

3術語和定義

本文件沒有需要界定的術語和定義。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件：

ECMP等價多路徑路由Equal-CostMulti-PathRouting

5廣域無損網絡組網場景

廣域網特點是連接不同地區局域網，通常跨接很大的物理范圍，所覆蓋的范圍從幾十公里到幾千公

里，網絡節點可包括成百上千個路由器設備?？紤]到業務可接入性和可管理性，廣域網應該具備端到端

的管理的模式，有明確的業務IngressPE節點和EgressPE節點，且IngressPE節點和EgressPE節點之

間可跨越多個網絡節點?？紤]到網絡的可靠性和通量最大化，IngressPE節點和EgressPE節點之間應

部署多條路徑，多跳路徑可形成可負載分擔和冗余備份的關系。

如圖1所示，IngressPE節點和EgressPE節點的網絡存在多條可連通的路徑，通過路徑發現功能，

發現IngressPE節點和EgressPE節點之間的路徑，然后測量這些路徑的擁塞程度，用以指導負載分擔，

1

進而將擁塞路徑的流量調整到輕載的路徑上，以提高網絡通量。

圖1廣域無損網絡場景

路徑發現技術支持發現IngressPE節點和EgressPE節點之間的邏輯路徑，最終IngressPE節點上

的路徑的負載分擔參數真實反饋路徑質量。理論上，同一物理連接上的多個路徑質量是相同的，不同物

理連接的多個路徑的路徑質量可能是不同的。通過這一原則，發現的多條路徑建議是分離的、不完全重

合的。

擁塞評估技術支持通過質量測量結果進行路徑的擁塞評估。在無擁塞的情況下，EgressPE節點在

周期時間內均應收到一個來自源的測量報文，且該報文到前一個測量報文間的發送統計和接收統計相

等，即報文的發送間隔和接收間隔相同。而如果遇到網絡擁塞，測量報文也會隨業務報文一起出現端到

端時延增大的情況。路徑時延可支撐路徑的擁塞程度。

流量控制技術支持如果兩條路徑為特定的IngressPE節點和EgressPE節點之間路徑，且負載情況

不同，如果其中一條路徑擁塞，而另一條路徑輕載，那么在保證報文不亂序的情況下，IngressPE節點

調節擁塞路徑的一部分流量到輕載路徑，可以緩解擁塞情況。

路徑調優技術針對IngressPE節點和EgressPE節點之間網絡的鏈路狀態選擇一條或多條鏈路，同

時以更細分的數據包作為調度粒度，并支持對報文亂序的重排。

確定轉發技術是對IngressPE節點和EgressPE節點之間的數據流的轉發路徑與轉發時間進行規定，

通過使用具體的技術，對轉發路徑與傳輸時延進行計算，確保數據流可以在合理的傳輸路徑與確切的傳

輸時延內及進行轉發，使網絡能夠保持較高的吞吐量及確定性的傳輸時延。

在廣域無損網絡中，要求路由器設備IngressPE節點和EgressPE節點之間采用上述無損網絡技術，

實現網絡無擁塞、全面負載均衡以及通量最大化，進而保障承載業務的體驗。

6功能要求

6.1網絡測量技術

IngressPE節點和EgressPE節點應支持網絡測量技術。網絡質量測量技術應支持帶內測量方式，

遵循2020-1143T-YD《電信運營商網絡帶內流信息的自動化質量測量技術要求》，具備單向隨路測量

能力。

建議節點數據面完成網絡質量測量，避免節點控制面和數據面產生不必要的處理交互，增加響應時

YD/TXXXXX—XXXX

延，影響測量數據的實時性。

考慮到多條路徑的測量質量信息在任何的時間點都具備可比性，建議IngressPE節點和EgressPE

節點之間可同時啟動多條路徑測量，并采用周期測量方式；建議EgressPE節點在每個周期都會向Ingress

PE節點回送所有路徑收集到的測量數據。

6.1.1報文封裝格式要求

6.1.1.1路徑發現報文

路徑發現協議沿途記錄路徑的入接口和出接口，不支持該功能的設備可忽略該報文的處理。該報文

主要功能是盡最大可能發現物理路徑的特征，使合并后的邏輯路徑和物理路徑更加吻合。

路徑發現協議報文建議參考如下格式：

1sthop

typehopnum

2ndhop...nhop

(8b)(8b)hopIDInPortIDOPortBWOportID

(8b)(16b)(4b)(16b)

type：報文類型，分為路徑探測請求報文和回應報文。

hopnum：報文攜帶的hop信息的個數，從IngressPE節點到EgressPE節點，每個支持該功能的設

備，都會生成hop信息加到報文中。

hopID：每跳的設備ID。

InPortID：路徑探測報文到達每跳設備的入接口ID。該字段在第一跳設備無效。

OPortID：路徑探測報文從每跳發出時的端口ID。該字段在最后一跳設備無效。

6.1.1.2路徑發現回應報文

EgressPE節點應支持路徑發現回應報文，會將同一源端的回應報文打包發送，減少報文數量。

path1

1sthop

typepathNumpathIDhopNumpathn

...nhop...

(8b)(8b)(20b)(8b)hopIDInPortIDOPortBWOportID

(8b)(16b)(4b)(16b)

pathNum：回應報文中，包含多少條路徑。

pathID：路徑標識。

6.1.1.3路徑測量報文

路徑測量報文沿途收集報文發送時間和統計信息，作為擁塞測量數據，不支持的設備無需處理該報

文。

pathInfo1sthopInfo

typehopnum

...nhopInfo

(8b)(8b)tSendsendPktsendBytetSendsendPktsendByte

(64b)(32b)(64b)(64b)(32b)(64b)

3

type：報文類型，分為路徑探測請求報文和回應報文，測量報文和測量回應報文。

hopnum：報文攜帶的hop信息的個數，從IngressPE節點到EgressPE節點，每個支持該功能的設

備，都會生成hop信息加到報文中。

pathInfo由源leaf設置，包括的字段如下：

tSend：測量報文在IngressPE節點進入調度隊列時的時間戳。

sendPkt：此條路徑數據報文發出的總個數

sendByte：此條路徑數據報文發出的總字節數

hopInfo由包括源leaf的所有設備設置，用于計算出端口的利用率，包括的字段如下：

tSend：測量報文從出端口發送時的時間戳

sendPkt：測量報文從出端口發送時，該出端口發送的數據報文總個數

sendByte：測量報文從出端口發送時，該出端口發送的數據報文總字節數

6.1.1.4路徑測量回應報文

一個測量回應報文可以攜帶多個路徑的統計信息

path1statistics

type...pathn

(8b)pathIDdelay_jitterleftBWU_pathΔts_sendΔsendByteΔts_rcvΔrcvBytestatistics

type：報文類型，分為路徑探測請求報文和回應報文，測量報文和測量回應報文。

pathID：path標識。

delay_jitter：端到端延遲相對于鏈路輕載時端到端延遲的抖動。

leftBW：路徑上的所有link剩余帶寬取最小。

U_path：路徑上的所有link帶寬利用率取最大。

Δts_send：第N和第N-1個測量報文的在源端的ts_send的差。

ΔsendByte：第N和第N-1個測量報文之間源端從該路徑上發送的報文總字節數。

Δts_rcv：第N和第N-1個測量報文到達宿端的ts_rcv的差。

ΔrcvByte：第N和第N-1個測量報文之間宿端從該路徑上接收的報文總字節數。

6.1.2測量功能

支持在IngressPE節點和EgressPE節點之間發送路徑發現報文和回應報文，收集物理路徑的參數

信息，如入接口、出接口、經過的路由器等信息，采用盡量收集的原則，不支持本功能的路由器不收集。

IngressPE節點和EgressPE節點支持某時間段內基于路徑統計用戶流的報文數和字節數。Ingress

PE節點和EgressPE節點支持某時間段內統計出接口的報文數和字節數。

YD/TXXXXX—XXXX

6.1.3異常診斷功能

應支持毫秒級的網絡異常診斷，IngressPE節點和EgressPE節點支持連續發送不同優先級的測量報

文，其中高優先級報文應不受網絡擁塞的影響，測量報文支持攜帶各自優先級的報文統計和時間戳。

IngressPE節點支持根據不同優先級測量報文的響應結果，識別判斷該路徑是否存在異常，并根據響

應報文中的發送和接收統計，判斷具體的故障類型，具體判斷如表1所示。

表1：異常診斷故障類型表

高優先級報文低優先級報文

異常診斷異常表現報文傳輸時延對比

是否存在丟包是否存在丟包

傳輸正常無無無兩者相等

網絡出現擁塞，還未物理路徑正常，有擁

無無低優先級報文傳輸時延大

丟包塞，未丟包

網絡擁塞嚴重，已發物理路徑正常，有擁塞

無有低優先級報文傳輸時延大

生丟包丟包

物理異常：可能出現

物理路徑異常，沒擁塞有有傳輸時延相等

光衰、閃斷等

物理異常且擁塞：可

物理路徑異常，且擁塞有有低優先級報文傳輸時延大

能出現光衰、閃斷等

物理異常：鏈路發生

測量報文丟失報文丟失報文丟失報文丟失

中斷

6.2網絡擁塞評估

Ingress節點建議支持網絡擁塞評估技術。Ingress節點獲取路徑時延、通量和剩余帶寬的測量信息，

對路徑的擁塞情況進行的量化評估。

具體技術要求如下：

--發現IngressPE節點和EgressPE節點之間邏輯路徑，使得流量可以在路徑間進行分配。

--支持outband模式路徑發現，即CPU下插路徑發現協議報文的方式。

--支持通過發送報文收集路徑的物理路徑信息。

--支持路徑合并，使用同一物理路徑的多個邏輯路徑，支持合并為一個路徑。

--支持outband模式擁塞感知，即生成額外的測量報文感知擁塞。

--支持測量路徑的擁塞程度，支持多條負載分擔路徑同時測量。

--支持獲取負載分擔路徑的擁塞測量結果，獲取時延應在亞秒級別。

--支持EgressPE節點發起測量，減輕IngressPE節點的壓力。

5

--IngressPE節點和EgressPE節點支持通過分析測量報文識別路徑改變的功能，并通知源端重新

學習路徑。

6.3流量控制技術

IngressPE節點建議支持流量控制技術?？紤]實時的反應，建議IngressPE節點的數據面支持流量

控制技術。

IngressPE節點的流量控制技術功能單元要具備如下流識別、流匯聚、流切分的能力，確保最終流

和路徑的實時最佳匹配。

流的識別是流匯聚和流切分的基礎。流的識別依賴于業務報文向外暴露的信息量，理論上，流的識

別粒度越細，流匯聚和流切分發揮的空間就越大。應支持采用IP五元組、MPLS標簽等多種識別方式，同

時應具備識別老鼠流和大象流的能力。

應支持將識別后的同路徑多條業務流進行匯聚，以保障在擁塞控制的時候盡量調整較少的流，最大

限度地保證網絡和業務穩定狀態。

在某條流帶寬過大且導致路徑擁塞，而擁塞控制能力單元無法為該條流找到其它合適的路徑情況

下，應支持將識別后的大帶寬匯聚流切分成多條小流進行處理。在流量具備切分能力的前提下，可將流

進一步切分，直至最終符合可調整的粒度。

建議支持無損服務能力的通告機制，將網絡擁塞評估結果通過telemetry等方式進行對外通告。

6.4路徑調優技術

建議PE節點和P節點設備支持RFC8402標準規定的SegmentRouting技術以及IEEE802.1Qbp

標準規定的ECMP負載均衡技術。

6.5確定性轉發技術

建議PE節點和P節點設備支持確定性轉發技術，相關要求應符合YD/TXXXX-XXXX《電信網絡

的確定性IP網絡總體架構和技術要求》（2021-0277T-YD）標準相關要求。

建議PE節點和P節點支持RFC8655規定的detnet相關技術要求

7性能要求

性能要求具體如下：

--PE節點和P節點支持發現64條路徑；

--PE節點支持毫秒級或者秒級的周期性測量；

--PE支持同時測量4K條聚合流；

--支持PE節點之間256條路徑同時測量；

--IngressPE節點支持1KEgressPE節點。

——————————————

YD/TXXXXX—XXXX

目次

前言....................................................................................................................................................................II

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

2規范性引用文件............................................................................................................................................1

3術語和定義....................................................................................................................................................1

4縮略語............................................................................................................................................................1

5廣域無損網絡組網場景................................................................................................................................1

6功能要求........................................................................................................................................................2

6.1網絡測量技術...................................................................2

6.1.1報文封裝格式要求...........................................................3

6.1.2測量功能...................................................................4

6.1.3異常診斷功能...............................................................5

6.2網絡擁塞評估...................................................................5

6.3流量控制技術...................................................................6

6.4路徑調優技術...................................................................6

6.5確定性轉發技術.................................................................6

7性能要求........................................................................................................................................................6

I

YD/TXXXXX—XXXX

無損網絡中路由器設備技術要求

1范圍

本文件規定了路由器設備支持無損網絡相關能力的技術要求，內容包括組網場景、功能要求、性能

要求等。

本文件適用于面向廣域無損網絡中路由器設備的研究和開發。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構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。

2021-0277T-YD電信網絡的確定性IP網絡總體架構和技術要求

2020-1143T-YD電信運營商網絡帶內流信息的自動化質量測量技術要求

IEEE802.1Qbp等價多路徑路由（最短路徑橋接）Equal-CostMulti-PathRouting(ShortestPath

Bridging)

RFC8402段路由架構SegmentRoutingArchitecture

RFC8655確定性網絡架構DeterministicNetworkingArchitecture

3術語和定義

本文件沒有需要界定的術語和定義。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件：

ECMP等價多路徑路由Equal-CostMulti-PathRouting

5廣域無損網絡組網場景

廣域網特點是連接不同地區局域網，通?？缃雍艽蟮奈锢矸秶采w的范圍從幾十公里到幾千公

里，網絡節點可包括成百上千個路由器設備?？紤]到業務可接入性和可管理性，廣域網應該具備端到端

的管理的模式，有明確的業務IngressPE節點和EgressPE節點，且IngressPE節點和EgressPE節點之

間可跨越多個網絡節點?？紤]到網絡的可靠性和通量最大化，IngressPE節點和EgressPE節點之間應

部署多條路徑，多跳路徑可形成可負載分擔和冗余備份的關系。

如圖1所示，IngressPE節點和EgressPE節點的網絡存在多條可連通的路徑，通過路徑發現功能，

發現IngressPE節點和EgressPE節點之間的路徑，然后測量這些路徑的擁塞程度，用以指導負載分擔，

1

進而將擁塞路徑的流量調整到輕載的路徑上，以提高網絡通量。

圖1廣域無損網絡場景

路徑發現技術支持發現IngressPE節點和EgressPE節點之間的邏輯路徑，最終IngressPE節點上

的路徑的負載分擔參數真實反饋路徑質量。理論上，同一物理連接上的多個路徑質量是相同的，不同物

理連接的多個路徑的路徑質量可能是不同的。通過這一原則，發現的多條路徑建議是分離的、不完全重

合的。

擁塞評估技術支持通過質量測量結果進行路徑的擁塞評估。在無擁塞的情況下，EgressPE節點在

周期時間內均應收到一個來自源的測量報文，且該報文到前一個測量報文間的發送統計和接收統計相

等，即報文的發送間隔和接收間隔相同。而如果遇到網絡擁塞，測量報文也會隨業務報文一起出現端到

端時延增大的情況。路徑時延可支撐路徑的擁塞程度。

流量控制技術支持如果兩條路徑為特定的IngressPE節點和EgressPE節點之間路徑，且負載情況

不同，如果其中一條路徑擁塞，而另一條路徑輕載，那么在保證報文不亂序的情況下，IngressPE節點

調節擁塞路徑的一部分流量到輕載路徑，可以緩解擁塞情況。

路徑調優技術針對IngressPE節點和EgressPE節點之間網絡的鏈路狀態選擇一條或多條鏈路，同

時以更細分的數據包作為調度粒度，并支持對報文亂序的重排。

確定轉發技術是對IngressPE節點和EgressPE節點之間的數據流的轉發路徑與轉發時間進行規定，

通過使用具體的技術，對轉發路徑與傳輸時延進行計算，確保數據流可以在合理的傳輸路徑與確切的傳

輸時延內及進行轉發，使網絡能夠保持較高的吞吐量及確定性的傳輸時延。

在廣域無損網絡中，要求路由器設備IngressPE節點和EgressPE節點之間采用上述無損網絡技術，

實現網絡無擁塞、全面負載均衡以及通量最大化，進而保障承載業務的體驗。

6功能要求

6.1網絡測量技術

IngressPE節點和EgressPE節點應支持網絡測量技術。網絡質量測量技術應支持帶內測量方式，

遵循2020-1143T-YD《電信運營商網絡帶內流信息的自動化質量測量技術要求》，具備單向隨路測量

能力。

建議節點數據面完成網絡質量測量，避免節點控制面和數據面產生不必要的處理交互，增加響應時

YD/TXXXXX—XXXX

延，影響測量數據的實時性。

考慮到多條路徑的測量質量信息在任何的時間點都具備可比性，建議IngressPE節點和EgressPE

節點之間可同時啟動多條路徑測量，并采用周期測量方式；建議EgressPE節點在每個周期都會向Ingress

PE節點