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SRv6 OAM技术白皮书
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SRv6和SRv6 TE Policy作为一种承载业务流量的隧道技术，只有控制器或者源节点才能感知到转发的路径，中间节点既不维护也不感知转发路径。当数据通过SRv6 BE或者SRv6 TE Policy转发时，一旦某个中间节点异常导致数据转发失败，控制器或者源节点无法检测和定位到故障，因此，我们需要一种发现和定位转发路径上故障的运维手段。SRv6 OAM（Operations, Administration, and Maintenance，操作、管理和维护）可以满足这种需求。
SRv6 OAM通过SRv6 SID和SRv6 TE Policy的Ping/Tracert来实现。
· SRv6 SID Ping和SRv6 TE Policy Ping用于检查网络连接及主机是否可达。
· SRv6 SID Tracert和SRv6 TE Policy Tracert在检查网络连接是否可达的同时，还可以分析网络什么地方发生了故障。
图1 SRH的Flags字段格式
如图1所示，O-bit位于SRH的Flags字段，用于指示SRv6节点执行OAM处理。若报文中的O-bit置位，则SRv6网络中每一个Endpoint节点都需要复制该报文，为报文打上时间戳，并将携带时间戳的报文交给控制平面处理。在SRv6 OAM中，如果需要报文传输路径上的每一个Endpoint节点都对源节点发送的OAM检测报文进行应答，则需要源节点在发送的报文中将O-bit置位。
基于O-bit置位，可以实现逐段OAM检测。例如，通过O-bit置位实现逐段SRv6 SID Ping检测和SRv6 SID Tracert的Overlay检测。
在SRv6 SID和SRv6 TE Policy的Ping/Tracert场景中，报文中不论是否携带End.OP SID，均可通过该报文来检测SRv6路径的连通性。
End.OP SID是一个OAM类型的SRv6 SID，用于SRv6 SID和SRv6 TE Policy的Ping/Tracert场景。
End.OP SID用来标识OAM检测报文，以便目的节点识别该报文，并进行处理。基于End.OP SID，可以实现端到端（End-to-End）的OAM检测。例如，通过End.OP SID实现端到端SRv6 SID Ping检测和SRv6 SID Tracert的非Overlay检测。
End.OP SID对应的转发动作为：如果设备收到的报文的目的地址为End.OP SID，则对下一个SRv6 SID进行检查。如果下一个SRv6 SID是本地SRv6 SID，则回复应答报文；否则丢弃该报文。如图1所示，以SRv6 SID Ping为例，源节点Device A Ping目的节点Device C。Device A在构造ICMPv6请求报文时在SRH头中插入节点Device C的End.OP SID。Device C收到ICMPv6请求报文后，发现报文目的地址是自己的End.OP SID，检查SRv6 SID c是不是自己的本地SRv6 SID。如果是，则向Device A发送ICMPv6应答报文；否则丢弃ICMPv6请求报文。
图1 End.OP SID应用示意图
SRv6 SID Ping支持逐段检测和非逐段检测两种检测方式。
逐段检测是指在SRv6转发路径中，检测源节点和所有SRv6节点之间的连通性。SRv6转发路径中所有SRv6节点均会向源节点回复ICMPv6响应报文。
图2 SRv6 SID Ping逐段检测方式示意图
如图2所示，逐段检测工作过程为：
(1) Device A向Decive D发起Ping，依次指定Device B的SRv6 SID和Device D的SRv6 SID。Device A构造ICMPv6请求报文，封装SRH扩展头并进行转发。
(2) 中间节点收到ICMPv6请求报文后：
¡ 如果中间节点为SRv6节点（如Device B），且报文的IPv6目的地址为本地的SRv6 SID，同时报文SRH的Flags字段中O标记位置位，则向Device A发送ICMPv6应答报文，并且基于SRH转发ICMPv6请求报文。
¡ 如果中间节点不是SRv6节点（如Device C），则不向Device A发送ICMPv6应答报文，直接根据目的IPv6地址查找IPv6路由表转发ICMPv6请求报文。
(3) Device D收到ICMPv6请求报文后，报文SRH的Flags字段中O标记位置位且SL=0，需要查找Local SID表，确认报文目的IPv6地址是否为本地的SRv6 SID：
¡ 如果报文目的IPv6地址是Device D的SRv6 SID，则校验通过，向Device A发送ICMPv6应答报文。
¡ 如果报文目的IPv6地址不是Device D的SRv6 SID，则校验不通过，丢弃ICMPv6请求报文。
(4) 如果Device A在超时时间内收到目的节点的ICMPv6应答报文，则目的节点可达；否则，目的节点不可达。
端到端检测是指仅检测源节点和目的节点之间的连通性。仅目的节点向源节点回复ICMPv6响应报文。
进行端到端检测时，不论是否指定End.OP SID，均可以进行SRv6 SID Ping操作，下文以未指定End.OP SID为例进行介绍。
图3 SRv6 SID Ping端到端检测方式示意图
如图3所示，端到端检测工作过程为：
(1) Device A向Decive D发起Ping，依次指定Device B的SRv6 SID和Device D的SRv6 SID。Device A构造ICMPv6请求报文，封装SRH扩展头并进行发送。
(2) 中间节点收到ICMPv6请求报文后：
¡ 如果中间节点为SRv6节点（如Device B），且报文的IPv6目的地址为本地的SRv6 SID，则基于SRH转发ICMPv6请求报文。
¡ 如果中间节点不是SRv6节点（如Device C），则根据目的IPv6地址查找IPv6路由表转发ICMPv6请求报文。
(3) Device D收到ICMPv6请求报文后，报文SRH中SL=0，需要查找Local SID表，确认报文目的IPv6地址是否为本地的SRv6 SID：
¡ 如果报文目的IPv6地址是Device D的SRv6 SID，则校验通过，向Device A发送ICMPv6应答报文。
¡ 如果报文目的IPv6地址不是Device D的SRv6 SID，则校验不通过，丢弃ICMPv6请求报文。
(4) 如果Device A在超时时间内收到目的节点的ICMPv6应答报文，则目的节点可达；否则，目的节点不可达。
SRv6 SID Tracert支持Overlay检测和非Overlay检测两种方式。
通过Overlay方式查看SRv6转发路径时，仅显示转发路径上所有SRv6节点的信息。
图4 SRv6 SID Tracert Overlay检测方式示意图
如图4所示，Overlay检测工作过程为：
(1) Device A向Decive D发起Tracert，依次指定Device B的SRv6 SID和Device D的SRv6 SID。Device A构造UDP报文（该报文的目的UDP端口号是目的端的任何一个应用程序都不可能使用的端口号），封装SRH扩展头并进行转发。此时IPv6报文首部的Hop limit字段的取值设置为64。
(2) 中间节点收到UDP报文后：
¡ 如果中间节点为SRv6节点（如Device B），且报文的IPv6目的地址为本地的SRv6 SID，同时报文SRH的Flags字段中O标记位置位，则向Device A发送ICMPv6端口不可达报文，并且基于SRH转发UDP报文。
¡ 如果中间节点不是SRv6节点（如Device C），则不向Device A发送ICMPv6端口不可达报文，直接根据目的IPv6地址查找IPv6路由表转发UDP报文。
(3) Device D收到UDP报文后，报文SRH的Flags字段中O标记位置位且SL=0，需要查找Local SID表，确认报文目的IPv6地址是否为本地的SRv6 SID：
¡ 如果报文目的IPv6地址是Device D的SRv6 SID，则校验通过，向Device A发送ICMPv6端口不可达报文。
¡ 如果报文目的IPv6地址不是Device D的SRv6 SID，则校验不通过，并丢弃UDP报文。
(4) 如果Device A收到目的节点的ICMPv6端口不可达报文，则目的节点可达，且可以根据Tracert结果得到数据报文从源节点到目的节点所经历的路径；否则，目的节点不可达，且可以根据Tracert结果定位故障节点。
通过非Overlay方式查看SRv6转发路径时，会显示转发路径上所有节点（包括支持SRv6的节点和不支持SRv6的节点）的信息。
进行非Overlay检测时，不论是否指定End.OP SID，均可以进行SRv6 SID Tracert操作，下文以未指定End.OP SID为例进行介绍。
图5 SRv6 SID Tracert非Overlay检测方式示意图
如图5所示，非Overlay检测工作过程为：
(1) Device A向Decive D发起Tracert，依次指定Device B的SRv6 SID、Device D的SRv6 SID。Device A构造UDP报文（该报文的目的UDP端口号是目的端的任何一个应用程序都不可能使用的端口号），封装SRH扩展头并进行发送。此时IPv6报文首部的Hop limit字段的取值设置为1。
(2) 中间节点收到UDP报文后，如果Hop limit字段的值变成0，则向Device A发送ICMPv6超时报文。
(3) Device A收到中间节点发送的ICMPv6超时报文后，将Hop limit字段的取值加1，继续发送UDP报文。
(4) 中间节点收到UDP报文后，如果Hop limit字段的值未变成0，则向下一节点转发UDP报文。
¡ 如果中间节点为SRv6节点（如Device B），且报文的IPv6目的地址为本地的SRv6 SID，则基于SRH转发UDP报文。
¡ 如果中间节点不是SRv6节点（如Device C），则根据目的IPv6地址查找IPv6路由表转发UDP报文。
(5) Device D收到UDP报文后，Hop limit字段的值变成0，报文SRH中SL=0，需要查找Local SID表，确认报文目的IPv6地址是否为本地的SRv6 SID：
¡ 如果报文目的IPv6地址是Device D的SRv6 SID，则校验通过，向Device A发送ICMPv6端口不可达报文。
¡ 如果报文目的IPv6地址不是Device D的SRv6 SID，则校验不通过，并丢弃UDP报文。
(6) 如果Device A在超时时间内收到目的节点的ICMPv6端口不可达报文，则目的节点可达，且可以根据Tracert结果得到数据报文从源节点到目的节点所经历的路径；否则，目的节点不可达，且可以根据Tracert结果定位故障节点。
SRv6 TE Policy Ping主要用于检查SRv6 TE Policy中各个节点是否可达。
如图6所示，SRv6 TE Policy中的SID列表为{b, d}。SRv6 TE Policy Ping工作过程为：
(1) Device A向Decive D发起Ping，构造ICMPv6请求报文，将SRv6 TE Policy的SID列表封装到SRH中并进行发送。
(2) 中间节点收到ICMPv6请求报文后：
¡ 如果中间节点为SRv6节点（如Device B），则基于SRH向Device C转发ICMPv6请求报文。
¡ 如果中间节点不是SRv6节点（如Device C），则直接根据目的IPv6地址查找IPv6路由表转发ICMPv6请求报文。
(3) Device D收到ICMPv6请求报文后，报文SRH的SL=0，需要查找Local SID表，确认报文目的IPv6地址是否本地的SRv6 SID：
¡ 如果报文目的IPv6地址是Device D的SRv6 SID，则校验通过，向Device A发送ICMPv6应答报文。
¡ 如果报文目的IPv6地址不是Device D的SRv6 SID，则校验不通过，丢弃ICMPv6请求报文。
(4) 如果Device A在超时时间内收到Device D的ICMPv6应答报文，则SRv6 TE Policy中各个节点可达；否则，SRv6 TE Policy中存在不可达节点。
SRv6 TE Policy Tracert在检查SRv6 TE Policy中各个节点是否可达的同时，还可以定位网络中发生故障的节点。
如图7所示，SRv6 TE Policy中的SID列表为{b, d}。SRv6 TE Policy Tracert工作过程为：
(1) Device A向Decive C发起Tracert，构造UDP报文（该报文的目的UDP端口号是目的端的任何一个应用程序都不可能使用的端口号），将SRv6 TE Policy的SID列表封装到SRH中并进行发送。此时IPv6报文首部的Hop limit字段的取值设置为1。
(2) 中间节点收到UDP报文后，如果Hop limit字段的值变成0，则向Device A发送ICMPv6超时报文。
(3) Device A收到Device B发送的ICMPv6超时报文后，将Hop limit字段的取值加1继续发送UDP报文。
(4) 中间节点收到UDP报文后，如果Hop limit字段的值未变成0，则向下一节点转发UDP报文。
¡ 如果中间节点为SRv6节点（如Device B），且报文的IPv6目的地址为本地的SRv6 SID，则基于SRH转发UDP报文。
¡ 如果中间节点不是SRv6节点（如Device C），则根据目的IPv6地址查找IPv6路由表转发UDP报文。
(5) Device D收到UDP报文后，Hop limit字段的值变成0，报文SRH中SL=0，需要查找Local SID表，确认报文目的IPv6地址是否本地的SRv6 SID：
¡ 如果目的IPv6地址是Device D的SRv6 SID，则校验通过，向Device A发送ICMPv6端口不可达报文。
¡ 如果目的IPv6地址不是Device D的SRv6 SID，则校验不通过，并丢弃UDP报文。
(6) 如果Device A在超时时间内收到目的节点的ICMPv6端口不可达报文，则SRv6 TE Policy中各个节点可达，无故障节点；否则，SRv6 TE Policy中存在不可达节点，且可以根据Tracert结果定位故障节点。
· draft-ietf-6man-spring-srv6-oam-05
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