SRv6技术初探

发布时间:2020-06-28  作者:中兴通讯 冯军  阅读量:

移动互联网及云业务的快速发展,对承载网络的基础网络能力提出了更高的要求,包括智能管控、快速服务构建、可信的差分化服务保障等。SDN+NFV是满足未来网络演进需求的基本架构,而SRv6则为其提供天然的转发面实现手段。

SRv6是什么

SR(Segment Routing)是源路由技术的一种,SRv6即SR技术在IPv6网络平面的应用。SRv6技术在IPv6报文中新增SRH(Segment Routing Header)报头,用于存储128bit IPv6地址格式的SRv6 SID(segment ID)列表。

128位SRv6 SID主要由三部分组成,标识节点位置的LOC字段(IPv6前缀格式,可路由)、标识服务和功能的FUNC字段(本地识别)以及存储相关参数的ARG字段(见图1)。一个标准的SRv6 SID可以定义特定节点的路径信息及服务和功能信息。

由基本的SRv6定义,我们可以看到SRv6的几个特征:SID可路由、通过SID可同时定义节点路径和功能服务信息。




SID可路由

SID的LOC即为标准的IPv6地址前缀,在IPv6网络中可直接路由。


可路由特性对优化现有网络带来较多的便利:

- 在IPv6网络中实现离散型SRv6部署。非segment list的中间节点只要支持IPv6转发即可。作为对比,一般情况下,SR-MPLS需要中间节点普遍支持MPLS转发。举例来说,离散型部署特性在仅升级VPN PE节点情况下即可实现基于SRv6的VPN业务,而不必网络中所有节点进行SRv6升级。

- SRv6在跨域LSP路径时,不需要复杂的路由扩散,转发面只要SID IPv6路由可达,简化跨域路径建立。

- 简化了SR技术的网络转发面需求,不再需要专门的MPLS转发面支撑,有IPv6转发面基础即可。

当前的SRv6试点和部署主要是利用了SRv6的可路由属性,对现有网络业务进行继承和优化。

通过SID可同时定义节点路径和功能服务信息

SRv6更为核心的特性是融合了路径和业务编排能力,能够预先规划特定的路径以及路径中每一个节点的Function动作。在未来的SDN+NFV架构中(见图2),SDN主要实现网络路径集中式规划,NFV定义虚拟化网络功能,SRv6为两者的结合提供了完美的手段。在网络和业务编排器的支撑下,SRv6能够实现云网路径拉通及业务定义能力,为云网融合、端到端业务定义提供了极好的技术选择。

SRv6的应用现状

IPv6网络是SRv6试点应用的基本条件,2017年底国内开始的IPv6规模部署为SRv6应用提供了良好基础。过去一两年间,现网SRv6应用主要还是集中在网络侧,基于SRv6对VPN以及TE通道的支持和优化能力,结合当下新型城域网、云网融合、云专线、切片等新型网络和业务试点,进行一些应用场景的拓展。更多的是现有业务的继承性支持和优化。

同时,我们也要看到,受上下游产业链、设备支持能力以及相应编排和控制系统的限制,SRv6的大规模网络拉通及云网拉通应用较少。SRv6核心的路径和业务联合编排特性,受到现有业务模式和相应支撑系统的限制,尚没有规模应用试点。此外,经典SRv6 128bit SID字长引起的相关问题,也成为SRv6规模部署的主要障碍。

综上所述,SRv6依旧处在应用的尝试阶段,大规模部署尚要相应条件的成熟。

SRv6经典转发面存在的问题及解决办法

如上介绍,128bit SRv6 SID带来了灵活性的同时,也存在字节过长引起的传输效率和栈深问题。尤其是栈深问题,对现有网络设备的硬件能力提出了较高要求,阻碍了SRv6的大规模部署。

此问题的主流解决思路是优化SID字长,也是当前SRv6标准的研究焦点。优化方案有多种类型:压缩方式、mapping方式及融合方式。

中兴通讯在SRH压缩优化领域有深厚积累,已与中国移动联合推出完整的Unified方案。Unified方案创新性支持多种压缩方式的融合,具备跨越多类型SID压缩域的端到端路径编排能力。Unified还为传统SR-MPLS网络提供了SRv6的演进方案,并为传统SR-MPLS和SRv6的互联互通提供了新的技术选择。Unified目前已经完成系列标准族的布局,是SRH压缩优化的主流方案之一。

SRv6的标准现状

SRv6标准主要由IETF制定,涉及到的工作组较多,如Spring、6man、LSR、IDR、SFC等。


目前相关的标准状态如下:

- 基础协议:覆盖面比较全,单播、VPN协议基本稳定;组播相关协议尚在稳定中;

- OAM:相关草案覆盖面比较全,是目前SRv6的工作重点之一;两个基本OAM标准相对稳定;

- 可靠性:TI-LFA等基础协议已相对稳定;其他保护方式也在快速推出;

- 转发面:SRH优化是目前的焦点;

- SFC:SRv6具备SFC解决方案能力,目前工作重心还在转发面,控制面开始跟进,提出了基本框架和方向,方向确立后,后续应该会有完善的标准配套;

- SDN:南北向相关草案覆盖面已比较全,PCEP、BGP-LS已被采纳为WG draft;管理面依旧可能成为标准化的障碍。


SRv6是网络发展的趋势,还处在高速发展的过程中。其核心优势的发挥需要编排控制系统的支撑以及上层业务系统的革新。当前可进行适当的现网业务应用优化尝试,促进相关技术成熟和配套系统的完善。

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