摘 要 本文分析了SRv6技術目前面臨的主要技術挑戰,主要包括包頭開銷過大、芯片實現複雜、平滑升級較難等。針對這些挑戰,本文提出了一種新型的Unified SID優化方案支持短地址格式的SRv6頭壓縮。測試驗證了該方案繼承了SRv6的網絡可編程、通用轉發等優點,同時能適應各類地址規劃,易於芯片實現,支持現網平滑升級。html
關鍵詞 分段路由 SR-MPLS SRv6 Unified-SID Micro-SID
1.分段路由的概念編程
分段路由(SR:Segment Routing)是一種源路由技術,基於SDN理念,構成面向路徑鏈接的網絡架構,支撐將來網絡多層次的可編程需求,能夠知足5G超大鏈接和切片的應用場景下的鏈接需求。SR-MPLS是基於當前主流MPLS轉發面造成的SR解決方案;SRv6是基於IPv6擴展的SR解決方案。SR-MPLS沿用MPLS轉發機制,天然演進,並已經在傳輸網絡獲得普遍應用。SRv6則進一步加強了網絡可編程能力,支持網絡和業務可編程。網絡
2.SRv6技術面臨的挑戰架構
2.1.SRv6報文開銷帶來的挑戰
運營商網絡中對SR標籤層數要求較高。以5G承載網爲例,隨着5G核心網集中化部署,基站的流量須要穿過城域網以及IP骨幹網。典型場景下,在城域網中,接入環有8-10個節點,匯聚環有4-8個節點,核心環也有4-8個節點;在IP骨幹網,流量還需穿過多個路由器節點。同時,因爲網絡切片、高可靠SLA、可管可控的要求,運營商網絡須要可以指定顯式路徑,端到端SR隧道會有10跳甚至以上。所以,目前國內外多數部署MPLS-SR的運營商都要求支持8層以上SID標籤。負載均衡
當前,SRv6方案基於SRH(Segment Routing Header),其SID長度爲128bit Segment ID。按照8層SID,爲報文帶來128Byte的開銷,對於平均長度256Byte的應用淨荷,SRv6帶來的開銷超過1/3,帶寬利用率則降低爲67%如下。而相同場景下,SR-MPLS的開銷只有32Byte,帶寬利用率仍有89%。SRv6和SR-MPLS在SID個數從1-10時承載效率的對比分析以下圖所示(僅簡單對比SRH和SR-MPLS SID的開銷):ide
圖1 淨荷長度256B時不一樣SID個數SR承載效率對比分析圖
開銷的增大一方面形成了網絡利用率的下降,另外一方面爲支持深層報文深層負載均衡、In-Band Telemetry、NSH帶來更大挑戰。測試
另外,SRv6部署必然會和SR-MPLS網絡共存,因爲網絡利用率的不一樣可能會致使網絡邊界接口不平衡的問題,從而致使投資浪費。以下圖所示,在SR-MPLS網絡與SRv6網絡域對接時,考慮100G鏈路,256byte報文,8層SID的狀況,因爲鏈路利用率差別較大,SR-MPLS域中的1個100GE鏈路在SRv6域中可能須要2條100GE鏈路才能匹配。
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