您当前访问的的浏览器版本过低,为了给您带来更好的体验,建议您升级至Edge浏览器或者推荐使用Google浏览器
取消

SRv6技术的优势及在5G-Advanced核心网的应用

发布时间:2021-11-25  作者:中兴通讯 宋杰  阅读量:

SRv6(Segment Routing over IPv6,基于IPv6的段路由)是基于源路由理念设计,在IPv6网络转发数据分组的一种技术,是当下最热门的Segment Routing和IPv6两种网络技术的结合体。

    SRv6的Native IPv6属性保证了网络任意节点的可达性,而其强大的网络可编程能力能更好地满足网络业务的SLA需求,使其成为IPv6时代最有前景的网络技术。

 

SRv6技术的主要优势

 

SRv6技术的主要优势体现在三个方面:简化网络协议、Native IP属性和网络可编程能力。

 

简化网络协议

SRv6通过扩展IGP/BGP,去掉LDP和RSVP-TE等MPLS隧道技术,简化了控制面;在数据面直接使用IPv6地址作为转发标签,去除了MPLS标签;在控制面和数据面都实现了统一承载,极大地简化了网络协议,降低了运维的复杂度,让云、管、端可以基于同一个标准协议实现端到端可管可控,实现业务一线灵活入多云、业务敏捷开通。

 

Native IPv6属性

SRv6通过IPv6扩展报文头来实现,没有改变IPv6报文的封装结构,保持了对现有网络的兼容性;SRv6依赖IPv6可达性可实现任意IPv6节点之间的互通,使得SRv6跨域部署更加简单;在报文转发过程中,普通中间节点仅支持IPv6转发即可,无需支持特殊的转发逻辑,使得SRv6可以打破运营商网络和数据中心网络之间的界限,进入数据中心网络,极大地增强了SRv6的扩展性和部署的灵活性。

 

网络可编程能力

SRv6的网络可编程能力体现在SRH(Segment Routing Header)扩展头中,SRH中有三层编程空间,如图1所示。

         图1  SRv6的网络可编程能力

- Segment List

SRH通过将多个Segment有序组合进行路径编程,可根据业务意图、网络状态等智能选择最佳路径并实时调整。

- SRv6 SID

SRv6 SID为128位IPv6地址形式,标准格式为“Locator:Function:Args”,可以灵活分为多段,每段的长度可以变化,具备灵活编程能力。

其中Locator表示到达该节点的路由信息,Function和Args分别表示在该节点执行的具体功能和所需的参数,按照不同功能定义不同SID,具备良好的扩展性。

SRv6 SID既有IPv6地址的路由能力,又有SRv6特有的行为能力,不仅可以表示路由,还可以表示接口、设备、业务和应用等;对SRv6 SID的灵活定义和运用,可以实现设备级/应用级的可编程。

- Optional TLV

Optional TLV可以用于进一步自定义功能,支持更丰富的网络编程。报文在传送过程中,需要在转发面封装一些非规则的信息,它们可以通过Optional TLV的灵活组合来完成,以扩展支持SFC(业务功能链)、OAM、DetNet(确定性网络)、VPN(虚拟专用网络)、APN6(基于IPv6的应用感知网络)等高级特性。

SRv6基于SRH的三层编程空间能够支持更多种类的封装,可以很好地满足新业务的多样化需求,实现丰富的网络功能。

 

SRv6技术在5G-Advanced核心网的应用

 

SRv6的上述优势让网络变得更简洁、更智能,使其成为IPv6+的核心技术和热点。它不仅打破了云和网络的边界,将网络延伸到用户终端,使运营商网络避免被管道化,还可以帮助运营商快速发展智能云网,实现应用级/用户级的网络SLA保障,给运营商带来更多可能的增值。

5G、IoT、云业务对网络的可扩展性、可维护性、确定性、稳定性和安全性提出了很高的要求,而5G-Advanced核心网仅需扩展UPF及SMF支持SRv6,就可以利用SRv6技术很好地匹配这些需求。

基于SRv6技术,网络切片可以采用SID中的Locator作为虚网切片的唯一标识,标识为虚网切片分配的网络资源。数据转发时,根据SRv6 SID识别报文所属的虚拟网络,使用该虚网切片定义的拓扑和资源进行转发处理。实现基于统一的网络基础设施,为不同的网络切片业务提供差异化的转发路径以及相互隔离的网络资源,保证网络切片之间业务流量隔离及安全策略隔离,切片间的业务互不影响。

基于SRv6技术,SFC可以将SF相关的SID插入SRv6报文头的SID List中,利用SRv6的流量工程能力,完美地整合Overlay、Underlay和服务链。SRv6技术对于SF设备要求更低(支持IPv6转发或者L2透传即可),具有更好的普适性。基于SRv6的服务链可以同时支持SR-aware和Non SR-aware的服务,可以部署在任何支持IPv6的网络上,将高性能、高可靠性的专用硬件设备接入到云网络中。

基于SRv6技术,DetNet可以将数据封装在SRv6报文头中,显式路径被编码在SR Policy的SRH中,为应用提供稳定的转发服务,并保证DetNet服务在网络拓扑发生变化时不受影响。SRH中还定义了服务保护(包复制、消除和排序)和拥塞控制(包排队和转发)的其他功能和参数,支持DetNet路径冗余和拥塞保护,为高价值业务流提供有界时延、低抖动、零分组丢失的确定性网络服务。

基于SRv6技术,APN6可以将应用信息携带在SRv6报文中传递进入网络,以Native的方式使网络感知应用及其SLA需求。网络在传送报文时,根据报文中的应用信息匹配网络对应策略,进行流量调度和资源调整,选择相应的SRv6路径传输(如低时延路径),从而为应用提供SLA保障及相应的网络服务。APN6实现网络能力与业务需求的无缝结合,使网络感知应用并根据应用的需求为其提供优质的差异化服务,实现精细化运营。

 

SRv6作为未来网络的基础性技术,正处在高速发展的阶段。2020年中兴通讯支撑中国电信实现了全球最大SRv6商用网络。随着5G、IoT、云业务的快速发展,SRv6技术必将发挥更加重要的作用。以SRv6技术为代表的IPv6+技术正引领未来网络从万物互联到万物“智”联的变革。

分享到: