SR第二弹：SRv6优势

wbyyy

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分类专栏： Segment Routing 文章标签：网络运维

于 2025-01-22 12:37:39 首次发布

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90年代，IP逐跳最长匹配查表影响转发效率

引入LDP作为控制面的MPLS标签交换，提升转发效率

LDP：Label Distribution Protocol，标签分发协议

LDP的引入，设备要多维护一个协议

设备控制面多维护一个协议状态

运营商多配置、学习一个协议，增加维护成本

LDP带来的问题：依赖IGP，有时会出问题

•LDP与IGP同步问题，根源是两个独立的协议，而LDP又依赖IGP的路由

•需要补救方案，临时调高IGP Cost，延缓IGP回切，等待LDP建立成功。（LDP-IGP Sync Issue, RFC5443 RFC6138 ）

IP和LDP的通病——最短路径

引入RSVP-TE来实现路径建立与资源预留

RSVP-TE总结：流量工程的先驱

•源路由机制，头结点决定转发路径

•扩展IGP/引入CSPF模块

•分布式，每个节点都收集信息，基于本地数据库计算路径

•依赖协议，去建立路径，资源预留

MPLS-TE通过扩展IGP/RSVP的协议，实现了路径规划、带宽预留等流量工程能力。

RSVP-TE的问题

基于RSVP-TE的流量工程，为什么没有大规模部署？

RSVP-TE为了资源预留，不支持负载分担

传统的IP/MPLS承载方案问题

Segment Routing的思想

Segment：本质是指令，指引报文去哪？怎么去？

Segment Routing：通过头结点压入“指令序列”

“编程” 网络路径，其余节点执行指令

RFC8402：Segment Routing架构

SR可以直接应用于MPLS架构，不会改变转发平面[SR-MPLS]。一个segment被编码为一个MPLS标签，一个SR策略被实例化为一个标签栈，处理的segment（主段）位于栈顶，一个segment完成后，从堆栈中弹出相应的标签。

----从RFC8402 1.介绍

SR可以应用在IPv6架构中，新类型的路由头称为SR头(SRH) IPv6-SRH。指令与segment关联，编码为IPv6地址，SRv6 segment也称为SRv6，SR策略实例化为路由头中SRv6 SIDs的有序列表。

术语

•SR-MPLS：MPLS数据平面SR的实例化。

•SRv6：IPv6数据面SR实例化。

•SID: Segment ID

首先，我们来看一下SR的标准定义。

在RFC的8402：段路由架构中，有两种类型的SR，

第一种是SR-MPLS，MPLS数据平面的SR实例化，是应用于MPLS架构的SR，该段编码为MPLS标签

第二种是SRv6，即IPv6数据面SR的实例化。分片编码为IPv6地址，在定义SR的第一天，SRv6已经存在。

SR转发平面分类

我们看到SR在标准中有两个数据面定义。

下面是这些两技术的一些分类。

对于SR-MPLS，转发平面为MPLS，分片标识为MPLS标签，封装如下：首先是净荷，然后是MPLS标签1，然后是MPLS标签2等等，基本网络层IPv4和IPv6都属于MPLS架构。

对于SRv6，转发平面为IPv6，分片标识为IPv6地址，封装方式为：先净荷，后IPv6头带IPv6段。

从承载网络演进趋势看SRv6

什么是SRv6？

SRv6技术就是采用现有的IPv6转发技术，通过灵活的IPv6扩展头，实现网络可编程。SRv6将一些IPv6地址定义成实例化的SID（Segment ID），每个SID有着自己显式的作用和功能，通过不同的SID操作，实现简化的VPN，以及灵活的路径规划。

而SRv6正是基于IPv6和SR技术实现的技术创新。

我们知道IPv4的设计是在无经验的情况下进行的，导致IPv4设计完成后存在着诸多的不足，特别是在业务创新上，IPv4的封闭架构严重阻碍了业务的发展，一个新的业务往往需要伴随新协议或新硬件的产生，这往往意味着一个相当长的开发周期。而IPv6的设计汲取了IPv4的经验，在一开始就考虑到了IP网络的未来的发展和演进。

IPv6提供扩展报文头，让用户可以通过灵活的定义扩展报文头，从而实现网络能力的编程。而SRv6就是通过在IPv6的Routing Header扩展头中定义的Segment Routing Header实现的。在SRv6网络中，SID标识就是可寻址的IPv6地址，SRv6网络通过这些SID，就可以实现网络业务路径的灵活编程，此外，SRv6将一些IPv6地址定义成实例化的SID（Segment ID），每个SID有着自己显式的作用和功能，通过不同的SID操作，实现简化的VPN，以及灵活的路径规划。

SRv6对传统网络更友好

让我们一个一个地看一下三的优势，第一个优势是：

对于一个棕色的领域网络，如果我们要部署新的业务，如果我们部署SRv6，我们可以先将一些基本设备升级到SRv6设备，再用Overlay的SRv6隧道部署新的业务，另外一个设备只需要部署ipv6。如果我们部署SR，MPLS，。，，我们应该把所有的设备升级到SR设备，然后再部署新的业务。

SRv6：大网络可扩展性压力

第二个优势：

首先，SRv6采用IPv6地址作为网段ID，因此它具有天然的原生IP属性，与可路由地址相连的标签不同，SRv6的SID是可路由的地址，在IPv6地址可达的情况下，可以基于SRv6发布业务。因此，快速建立新业务是非常方便的，不需要分段配置业务，只需要升级业务创建点，就可以拥有VPN业务体验。

另一个来自自然IP属性的东西。对于MPLS标签，你不能做任何聚合行为，如果你想建立与某人的连接，你必须有他的具体路线。这带来了巨大的复杂性，特别是我们面临着大规模的网络。而SRv6，可以总结路由。在安全策略允许的情况下，您甚至可以使用默认路由达到您想要的任何点。使用SRv6，您可以获得几乎无限的扩展能力。

我们可以看到，对于MPLS/SR MPLS，当网络变大时，路由数量也会越来越大，给设备带来更大的压力，如果任何一个设备宕机，整个网络都会受到冲击，但是对于SRv6来说，当网络变得更大的时候，路由号几乎保持不变，特别是对接入节点的压力较小，当任何一台设备发生故障时，只有同一个IGP域内的设备才会知道，其他IGP设备中的所有设备都不会受到影响。

SRv6：强大的网络编程能力