一、为什么需要SRv6?
全球信息化的进程使得互联网应用得到了迅速而蓬勃的发展,随着网络规模的扩大以及云时代的到来,网络业务种类越来越多,不同业务对网络的要求不尽相同,传统IP/MPLS网络遇到不少挑战:
1.IP承载网的孤岛问题。MPLS统一了承载网,但是IP骨干网、城域网、移动承载网之间是独立的MPLS域,是相互分离的,需要使用跨域VPN等复杂的技术来互联,导致端到端业务的部署非常复杂。而且在L2VPN、L3VPN多种业务并存的情况下,设备中可能同时存在LDP、RSVP、IGP、BGP等协议,管理复杂,不适合大规模业务部署。
2.IPv4与MPLS的可编程空间有限。当前很多新业务需要在转发平面加入更多的转发信息,但IETF已经发表声明,停止为IPv4制定更新的标准,另外MPLS只有20bit的标签空间,且标签字段固定、长度固定,缺乏可扩展性,导致很难满足未来业务的网络编程需求。
3.应用与承载网隔离。目前应用与承载网的解耦,导致网络自身的优化困难,难以提升网络的价值。当前运营商普遍面临被管道化的挑战,无法从增值应用中获得相应的收益;而应用信息的缺失,也使得运营商只能采用粗放的方式进行网络调度和优化,造成资源的浪费。MPLS也曾试图更靠近主机和应用,但因为其本身网络边界多、管理复杂度大等多方面的原因,均以失败告终。
4.传统网络数据面和控制面紧密耦合,相互绑定销售,在演进上相互依赖,业务上线周期长,难以应对现在新兴业务快速发展的局面。
SRv6的出现解决了上述一系列问题,推动网络进入一个全新的时代。
二、SRv6技术价值
SRv6是基于IPv6转发平面的SR技术,其结合了SR源路由优势和IPv6简洁易扩展的特质,具有其独特的优势。SRv6技术特点及价值可以归纳为以下三点:
(一)智慧:
SRv6具有强大的可编程能力。SRv6具有网络路径、业务、转发行为三层可编程空间,使得其能支撑大量不同业务的不同诉求,契合了业务驱动网络的大潮流。SRv6基于SDN架构,可以跨越APP和网络之间的鸿沟,可以基于全局信息进行网络调度和优化。
(二)极简:
SRv6不再使用LDP/RSVP-TE协议,也不需要MPLS标签,简化了协议,管理简单。EVPN和SRv6的结合,可以使得IP承载网简化归一。
纯IP化:
SRv6基于Native IPv6进行转发,SRv6是通过扩展报文头来实现的,没有改变原有IPv6报文的封装结构,SRv6报文依然是IPv6报文,普通的IPv6设备也可以识别SRv6报文。SRv6设备能够和普通IPv6设备共同部署,对现有网络具有更好的兼容性,可以支撑业务快速上线,平滑演进。另外基于Native IPv6,使得其可以进入数据中心网络,甚至用户终端,促进云网融合。
SRv6基于以上特点,成为构建“智简IP”的利器。同时也为IPv6的发展带来了转机,开启了IPv6+新时代。
三、SRv6工作模式
SRv6工作模式分为两种:SRv6 BE(Segment Routing IPv6 Best Effort)和SRv6 TE Policy(Segment Routing IPv6 Traffic Engineering Policy)。两种模式都可以用来承载传统业务,比如L3VPN、EVPN L3VPN、EVPN VPLS 、EVPN VPWS、公网IP等。
(一)SRv6 TE Policy
SRv6 TE Policy利用Segment Routing的源路由机制,通过在头节点封装一个有序的指令列表(路径信息)来指导报文穿越网络。SRv6 TE Policy用于实现流量工程,提升网络质量,满足业务的端到端需求。其和SDN结合,更好的契合于业务驱动网络的大潮流,也是SRv6主推的工作模式。
(二)SRv6 BE
SRv6 BE类似于MPLS网络中的LDP,是指基于IGP最短路径算法计算得到最优SRv6路径,仅使用一个业务SID来指引报文在链路中的转发,是一种尽力而为的工作模式。其没有流量工程能力,一般用于承载普通VPN业务,快速开通业务。
四、SRv6在教育骨干网中的应用
山东省教育骨干网部署SRv6,IGP采用IS-IS协议,用于发布loopback接口地址、设备间互联地址及SRv6节点设备的locator地址等,骨干网通过SRv6 BE+MP-BGP承载普通公网业务,通过EVPN+SRv6 BE承载普通VPN业务,如山东建筑大学济南烟台两校区互通L2VPN、教育城域网专用公网L3VPN等,通过EVPN+SRv6 TE Policy承载特殊业务,如校园天眼L3VPN。