NG MVPN over BIER
NG MVPN over BIER介绍
NG MVPN over BIER场景，使用BIER作为承载隧道，将组播私网流量，通过BIER封装，发送到BIER域其他各节点。
NG MVPN over BIER场景区别于传统NG MVPN在于承载私网组播流量的公网隧道差别。从表9-4可以看出在实现MVPN组播流量方面，NG MVPN over BIER隧道和NG MVPN over mLDP P2MP/RSVP-TE P2MP隧道的实现原理的差异。
实现原理 |
NG MVPN over BIER与 NG MVPN over mLDP P2MP/RSVP-TE P2MP |
|---|---|
NG MVPN控制消息 |
有差异，主要体现在MVPN A-D路由携带隧道信息差异。具体可参见下面章节。 |
NG MVPN私网组播路由原理 |
无差异 |
MVPN成员自动发现 |
无差异 |
I-PMSI隧道建立 |
有差异，建立过程中携带的隧道属性差异。 |
S-PMSI隧道建立 |
有差异，建立过程中携带的隧道属性差异。 |
NG MVPN传递组播流量 |
有差异，报文封装格式。 |
NG MVPN在公网的典型部署场景 |
NG MVPN over BIER仅支持域内Intra Area场景； NG MVPN over mLDP支持四种场景，域内Intra Area场景，域内Inter Area非分段场景，域内分段场景，跨域非分段场景； NG MVPN over RSVP-TE P2MP支持域内Intra Area场景，域内分段场景。 |
NG MVPN over BIER控制消息
NG MVPN over BIER场景，头节点PE首先获知组播流量要发送给哪些叶子节点，然后头节点根据收到的私网组播流量封装BitString。MVPN场景中，头节点还是通过BGP-MVPN路由来完成组播流叶子节点信息的收集，这和MVPN使用MLDP P2MP、RSVP-TE P2MP收集叶子节点信息的过程类似。
在NG MVPN中，PMSI Tunnel attribute携带了P-tunnel的创建信息，主要用于P-tunnel的创建，在Sender PE端，PMSI Tunnel attribute携带在MVPN NLRI的MVPN类型1，类型2，类型3路由传递给Receiver PE的。在Receiver PE端，PMSI Tunnel attribute信息携带在MVPN NLRI的类型4路由，传递给Sender PE的。BIER的PMSI Tunnel attribute路由报文结构，如图9-3所示。表9-5列出BIER I-PMSI隧道建立过程头点和尾节点PTA（PMSI Tunnel attribute）各字段取值情况。
字段 |
头节点字段 |
尾节点字段 |
|---|---|---|
Flags |
值为1 |
值为0 |
Tunnel Type |
0x0B |
0x0B |
MPLS Label |
上游分配的VPN标签 |
值为0 |
Sub-domain-id |
头节点PE根据隧道承载业务指定 |
取自头节点PMSI A-D路由里携带BIER隧道信息指定的Sub-domain-id |
BFR-ID |
头节点PE在对应Sub-domain里配置的BFR-ID值 |
尾节点在对应Sub-domain里的BFR-ID值 |
BFR prefix |
头节点PE在对应Sub-domain里配置的BFR prefix |
尾节点在对应Sub-domain里的BFR prefix |
NG MVPN over BIER公网隧道原理
BIER I-PMSI隧道建立
PMSI是公网承载私网组播数据流量的逻辑通道，使用BIER创建PMSI的时候，Receiver PE根据Sender PE发送的Intra-AS PMSI A-D route里面携带的Sub-domain-id值，查找本端配置在此Sub-domain-id下配置的BFR-ID和BFR prefix ，Receiver PE回应相应的Leaf A-D route报文，当Sender PE收到Reciever PE发送的BGP Leaf A-D route后，根据Sender PE的import mvpn-target匹配，通过RT匹配，接收此A-D路由，记录MVPN成员Receiver PE。Sender端记录所有Receiver PE的MVPN邻居信息，并把这些邻居信息组合并生成BIER BitString，也即BIER隧道。
步骤 |
设备 |
前提条件 |
关键动作 |
|---|---|---|---|
|
|
PE1，PE2，PE3 |
PE1，PE2，PE3完成公网和BIER基本功能配置。 |
NA |
PE1 |
网络管理员在PE1上配置MVPN和BGP，并且配置PE1作为Sender PE，配置NG MVPN的I-PMSI隧道类型是BIER。 |
作为Sender PE，PE1开始创建I-PMSI隧道。 |
|
PE1 |
网络管理员在PE2上配置MVPN和BGP，然后PE1和PE2建立了BGP-MVPN地址族下的BGP邻居。 |
PE1通过BGP邻居关系向PE2发送1类路由BGP A-D route，该路由携带以下信息：
|
|
PE2 |
- |
1、PE2收到PE1发送的BGP A-D route后，根据PE2的import mvpn-target匹配，通过RT匹配，接收此A-D路由。 2、PE2回应Leaf A-D route，Leaf A-D route携带了下列信息：
|
|
PE1 |
- |
PE1收到PE2发送的BGP Leaf A-D route后，根据PE1的import mvpn-target匹配，通过RT匹配，接收此A-D路由，记录MVPN成员PE2。 |
|
PE1<->PE3 |
- |
PE1与PE3完成和PE1与PE2相同交互流程，PE1接收到PE3的Leaf A-D路由后，记录MVPN成员PE3。 |
|
PE1 |
- |
1、PE1收到Leaf A-D路由携带的BFR-ID和配置的BitStringLength，计算出各PE对应的SI 。 2、PE1将所有叶子的信息合并，就生成了指定（S，G）对应的BIER BitString，也即BIER隧道。 |
BIER S-PMSI隧道建立
S-PMSI隧道建立
在NG MVPN（Next Generation MVPN）网络中，组播数据流量是通过I-PMSI（Inclusive-Provider Multicast Service Interface）隧道传递到组播用户中的。由于I-PMSI是指与属于同一个MVPN的所有PE全集相连的PMSI，因此所有属于同一个MVPN的PE无论其是否有下游接收者，都会接收到组播数据流量。但是可能并不是所有PE站点都有接收者存在，这样就会造成网络中有冗余的数据流量，浪费带宽，同时也增加了PE的处理负担。
S-PMSI（Selective-PMSI）隧道切换可以解决上述问题。S-PMSI是指与属于同一个MVPN的特定源组的Sender PE和Receiver PE构成的子集相连的PMSI，即组播数据流量从I-PMSI隧道切换到S-PMSI隧道后，只有需要组播数据流量的PE才能接收。因此，S-PMSI隧道没有冗余的数据流量，节省了带宽资源，同时也减轻了PE设备的处理负担。
NG MVPN over BIER场景中，组播数据流量的转发速率一直高于设置的阈值，则I-PMSI向S-PMSI切换；组播数量流量的转发速率一直低于设置的阈值，则S-PMSI向I-PMSI切换。图9-5为组播流量速率超过阈值后，Sender PE发起I-PMSI隧道向S-PMSI切换的时序图。
步骤 |
设备 |
关键动作 |
|---|---|---|
PE1 |
PE1感知到组播数据流量的转发速率超过阈值，立即发起I-PMSI隧道向S-PMSI切换。PE1向BGP Peer发送BGP S-PMSI A-D route。该BGP S-PMSI A-D route的Leaf Information Require置为1，即要求叶子节点PE汇报加入信息，同时PE1携带PMSI隧道信息。控制面隧道从I-PMSI切换到S-PMSI后，组播数据流在延时时间超时后，流量才切换到S-PMSI隧道。 |
|
PE2 |
PE2收到BGP S-PMSI A-D route后，由于PE2下游存在接收者，则PE2向PE1发送BGP Leaf A-D route。Leaf A-D route携带PTA（PMSI Tunnel attribute）属性。 |
|
PE3 |
PE3收到BGP S-PMSI A-D route，由于PE3下游不存在接收者，则PE3不发送BGP Leaf A-D route，但记录该路由。PE3也不加入S-PMSI A-D route所携带的S-PMSI隧道。 |
|
PE1 |
PE1收到PE2发送的BGP Leaf A-D route后，感知到组播数据流量接收站点是PE2，则创建以PE1为根，PE2为叶子新的BitString，也即S-PMSI隧道。 |
如果经过一段时间，PE3也存在私网用户的加入，则PE3发送BGP Leaf A-D route。PE1收到该路由后更新叶子节点集合，生成新的BIER BitString，也即新的BIER隧道。
S-PMSI向I-PMSI回切
组播数据流量切换到S-PMSI隧道后，当组播数据流量的转发速率低于阈值时，PE1会启动S-PMSI回切定时器。S-PMSI向I-PMSI回切的过程可以参考为表9-8
步骤 |
设备 |
关键动作 |
|---|---|---|
PE1 |
当PE1感知到组播数据流量的转发速率低于阈值时，PE1启动S-PMSI回切定时器。在定时器超时前：
|
|
PE2 |
PE2收到PE1发送的BGP Withdraw S-PMSI A-D route后，还需要向PE1发送BGP Withdraw Leaf A-D route。 |
|
PE2 |
PE2发现没有其它组播表项与该S-PMSI隧道有绑定关系，PE2离开S-PMSI隧道。 |
|
PE1 |
PE1等待一定时间以后，删除S-PMSI隧道。 |
NG MVPN over BIER私网组播流量转发
公网PMSI隧道创建成功后，当有组播用户成功加入组播组，运营商就可以利用BIER隧道提供MVPN服务。
NG MVPN over BIER的数据传递过程可以总结为表9-9。
步骤 |
设备 |
动作 |
组播转发表信息 |
|---|---|---|---|
1 |
CE1 |
从组播源接收IP组播数据流量，然后查找组播转发表，将组播数据流量传递给PE1。 |
|
2 |
PE1 |
查找相应VPN实例组播转发表里(C-S, C-G)对应的私网转发表项，给私网IP组播数据流量封上BIER报文头。PE1根据BIER MPLS标签信息将封装后的组播报文发送给P设备。 |
|
3 |
P |
P设备收到BIER头封装的报文后，根据BIER转发表进行复制转发，复制转发的报文按照转发表重新封装新的BIER报文头。 |
- |
4 |
PE2/PE3 |
PE2/PE3收到BIER头封装的报文后，检查BitString中的Bit位为本端节点，将BIER头部剥离并对应到本端节点对应的VPN实例中，查找该VPN实例组播转发表里(C-S, C-G)对应的私网转发表项，然后将IP组播数据流量转发到CE2/CE3。 |
|
5 |
CE2/CE3 |
CE2/CE3收到IP组播数据流量，查找组播转发表，将数据向该组播组内的所有接收者转发。 |
