【秒懂承載】熱點(diǎn)技術(shù)名詞——“BIER6”

今日和文檔君一起學(xué)習(xí)技術(shù)名詞：

BIER6（基于IPv6的比特位索引，IPv6-based Bit Index Explicit Replication）—— 用于IPv6網(wǎng)絡(luò)中的組播業(yè)務(wù)規(guī)模化部署。

Q：什么是BIER6？

A：BIER6是BIER IPv6（IPv6-based Bit Index Explicit Replication，基于IPv6的比特位索引）的簡(jiǎn)寫(xiě)，是一種新型組播技術(shù)，它繼承了傳統(tǒng)BIER基于比特位復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)的核心思想，并結(jié)合IPv6新技術(shù)，根據(jù)封裝在IPv6組播報(bào)文頭部的比特串實(shí)現(xiàn)報(bào)文復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)。

Q：為什么需要BIER6？

A：近年來(lái)，隨著5G視頻直播、視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教育等新型組播類(lèi)業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)，IP組播技術(shù)受到業(yè)界的關(guān)注，但傳統(tǒng)組播技術(shù)存在局限，限制了組播在網(wǎng)絡(luò)中的大規(guī)模應(yīng)用，比如：

協(xié)議復(fù)雜，部署和運(yùn)維困難：網(wǎng)絡(luò)需要支持眾多組播路由協(xié)議，部署復(fù)雜度高，同時(shí)增加運(yùn)維難度?？蓴U(kuò)展性弱、規(guī)模受限：中間節(jié)點(diǎn)維護(hù)每條流的組播狀態(tài)，依賴組播路由協(xié)議來(lái)創(chuàng)建組播樹(shù)，網(wǎng)絡(luò)中引入復(fù)雜的控制信令。同時(shí)，創(chuàng)建組播樹(shù)也會(huì)占用大量的資源，如內(nèi)存、CPU等，不利于在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中部署。可靠性弱，用戶體驗(yàn)不佳：組播流量越多，網(wǎng)絡(luò)中組播樹(shù)和開(kāi)銷(xiāo)越大，網(wǎng)絡(luò)故障后的收斂時(shí)間延長(zhǎng)，影響用戶體驗(yàn)。

此外，國(guó)內(nèi)IPv6技術(shù)的蓬勃發(fā)展，也迫切需要一種能在IPv6網(wǎng)絡(luò)中大規(guī)模部署的新型組播技術(shù)，BIER6正是在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。

Q：BIER6是如何工作的

A：BIER6將組播報(bào)文目的節(jié)點(diǎn)的集合以一個(gè)比特串（BitString，bit構(gòu)成的字符串，比如11001010）的方式封裝在組播源節(jié)點(diǎn)的IPv6報(bào)文頭中，中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)比特串中比特位是否為1，查找去往目的節(jié)點(diǎn)的下一跳節(jié)點(diǎn)，直至目的節(jié)點(diǎn)。

打個(gè)比方，現(xiàn)在北京A有一場(chǎng)足球比賽，對(duì)如下6個(gè)目的城市開(kāi)放線上直播，目的城市用戶有觀看需求用1表示，反之用0表示。某一時(shí)間段觀看需求如下，6個(gè)城市按照ABCDEF順序編號(hào)為011001，為目的地集合形成的比特串BitString。

視頻直播數(shù)據(jù)發(fā)出后，北京A與青島B、南京C、廣州F之間的中間城市根據(jù)直播視頻數(shù)據(jù)上攜帶的011001比特串信息判斷，發(fā)現(xiàn)011001的第1、4、5位（右起）為1，即表示廣州F、南京C、青島B這三個(gè)目的地城市有觀看需求，中間城市提取到目的地城市信息，選擇可以到達(dá)目的地城市所需經(jīng)過(guò)的下一個(gè)城市方向復(fù)制并發(fā)送視頻直播數(shù)據(jù)，直至發(fā)送到目的地城市為止。

Q：BIER6有什么特點(diǎn)

A：相比傳統(tǒng)IP組播技術(shù)，BIER6可實(shí)現(xiàn)更高效、靈活的組播轉(zhuǎn)發(fā)，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)部署及運(yùn)維。

易運(yùn)維部署：協(xié)議簡(jiǎn)化，無(wú)需部署PIM和MPLS協(xié)議，僅需擴(kuò)展IGP(Interior Gateway Protocol，內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議）和BGP（Border Gateway Protocol，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議），同時(shí)基于Native IPv6轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)，只要IPv6路由可達(dá)，即可實(shí)現(xiàn)跨域。

易大規(guī)模部署：無(wú)需為每條組播流建立組播樹(shù)和保存組播流狀態(tài)，資源占用少，適合大規(guī)模組播業(yè)務(wù)部署。

用戶體驗(yàn)更優(yōu)：組播用戶無(wú)需逐跳加入組播樹(shù)，僅需組播域葉子節(jié)點(diǎn)向頭節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)加入組播組，業(yè)務(wù)響應(yīng)速度更快。

面向SDN演進(jìn)：僅需在頭節(jié)點(diǎn)插入BIER6報(bào)文，中間節(jié)點(diǎn)根據(jù)位串信息指導(dǎo)報(bào)文復(fù)制轉(zhuǎn)發(fā)，契合運(yùn)營(yíng)商SDN網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。

Q：BIERin6、BIERv6、MSR6技術(shù)比較

A：目前BIER6業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)主要有三種， 技術(shù)實(shí)現(xiàn)上略有不同，具體見(jiàn)如下表格。

BIERin6（Supporting BIER in IPv6 Networks）：中興通訊牽頭制定，目前已經(jīng)被IETF工作組采納為BIER6封裝的正式標(biāo)準(zhǔn)。BIERv6（Bit Index Explicit Replication IPv6 encapsulation）：華為牽頭制定，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。MSR6（IPv6 Multicast Source Routing）：中國(guó)移動(dòng)牽頭制定，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，早期稱為G-BIER（Generalized BIER）。

從報(bào)文解析層面看BIERin6更為簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備硬件要求更友好，設(shè)備報(bào)文處理負(fù)擔(dān)也更小。從支持業(yè)務(wù)層面看

BIERin6支持業(yè)務(wù)更加全面，可與單播技術(shù)獨(dú)立部署，兼容性更好，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及部署更簡(jiǎn)單。BIERv6和MSR6需要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)支持SRv6，對(duì)網(wǎng)絡(luò)初期規(guī)劃及部署要求較高，未來(lái)隨著SRv6技術(shù)規(guī)模部署，兼容性、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃及部署也不再是問(wèn)題。

Q：BIER6有哪些應(yīng)用場(chǎng)景

A：BIER6組播技術(shù)當(dāng)前主要聚焦視頻業(yè)務(wù)組播承載場(chǎng)景：

IPTV/OTT直播網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景改造：為解決IPTV直播業(yè)務(wù)頻道數(shù)受限以及OTT直播業(yè)務(wù)浪費(fèi)單播資源問(wèn)題，可在省網(wǎng)及城域網(wǎng)部署B(yǎng)IER6組播，提升用戶體驗(yàn)、節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。

MVPN業(yè)務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景：為滿足企業(yè)深度數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提供政企大客戶大量組播VPN服務(wù)，如云視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教育等，可在省網(wǎng)及城域網(wǎng)部署B(yǎng)IER6組播，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、提升用戶體驗(yàn)。

Q：BIER6業(yè)界應(yīng)用進(jìn)展

A：當(dāng)前，BIER6技術(shù)整體還處于標(biāo)準(zhǔn)化和推廣階段，僅有少量現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)。

標(biāo)準(zhǔn)方面：BIERin6是成熟的IETF標(biāo)準(zhǔn)、BIERv6為華為企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、MSR6還在標(biāo)準(zhǔn)研究制定和實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證階段，整體方案尚未成熟。

試點(diǎn)方面：當(dāng)前現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)主要在視頻直播類(lèi)業(yè)務(wù)，通過(guò)公網(wǎng)部署B(yǎng)IER6，未來(lái)可大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署。