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SRv6 Policy隧道引流手艺

本文先容了SRv6 Policy怎样将报文引流至指定的SRv6隧道,使得报文按预期的路径转发,并解说了SRv6 Policy相关手艺原理。

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    宣布时间:2022-06-13

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我想谈论

1 SRv6 Policy隧道引流手艺
1.1   SRv6 Policy配景
在古板MPLS TE场景的VPN内部,有的营业需要在低延时的路径下转发,有的营业需要在大带宽的路径下转发,保存无法对营业举行细腻划分的问题,而基于SRv6手艺的SRv6 Policy隧道引流手艺可以解决该问题。
1.2   SRv6 Policy概述
SRv6网络主要有SRv6 BE和SRv6 Policy两种引流手艺。SRv6 BE通过IGP收敛得出最短路径,营业无法凭证指定路径转发。而SRv6 Policy可以在网络的恣意节点间举行路径妄想。相比于SRv6 BE,使用SRv6 Policy不但可以知足用户网络在时延、带宽、颤抖和可靠性等各方面的差别化诉求,还能通过时延和带宽的细腻化控制提高网络带宽使用率,节约投资。
SRv6 Policy路径体现为指定路径的段列表(Segment List),也称为SID列表(Segment ID List)。每个SID列表是从源到目的地的一条显式路径。SID列表指示网络中的装备必需遵照指定的路径,而不是遵照由IGP盘算得出的最短路径。若是数据报文被导入SRv6 Policy中,则由天生SRv6 Policy的节点将SID列表添加到数据包上,网络中的其余装备执行SRv6 Policy SID列表中指定的路径。

1.3   SRv6 Policy原理剖析
1.3.1  SRv6 Policy基来源理
1.     SRv6 Policy三元组
SRv6 Policy包括以下三元组:
●    头端(HeadEnd):体现SRv6 Policy天生的节点,无需在设置上特殊体现。
●    端点(Endpoint):体现SRv6 Policy的目的地址。
●    颜色(Color):扩展整体属性。颜色可以标识差别时延或带宽的路径,因此通过颜色可以区分统一个头端到端点之间的差别SRv6 Policy。
SRv6 Policy需要在头端设置颜色和端点,头端通过路由携带的颜色属性和下一跳信息,匹配对应的SRv6 Policy,实现营业报文转发。

2.     SRv6 Policy模子
SRv6 Policy的模子如图1-1所示。一个SRv6 Policy至少包括一条候选路径(Candidate Path),候选路径携带优先级(Preference),SRv6 Policy会选择优先级最高的有用候选路径作为主路径。一个候选路径可以包括多个Segment List,每个Segment List都是一个显式SID栈,用于指示网络装备转发报文。每个Segment List携带Weight属性,统一候选路径下的多个Segment List之间可以依据Weight属性负载分担流量。

图1-1    SRv6 Policy模子
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1.3.2  SRv6 Policy建设
SRv6营业网接纳控制器+转发器的手艺架构,控制器和转发器之间通过南向协议交互:
●    控制器:相当于总指挥,掌握全网拓扑、实时流量、SRv6 SID等信息,认真将营业需求转化成SRv6 Policy,并通过南向协议下发给转发器。
●    转发器:认真路由盘算和SRv6 Policy封装转发,以及向控制器报告Underlay(承载网络)和SRv6 Policy状态。
●    南向协议:主要为控制器和转发器之间运行的BGP-LS和BGP IPv6 SR-Policy协议。
●    Binding SID:用于标识SRv6 Policy主候选路径的SID。
SRv6 Policy既可以在转发器上通过CLI或Netconf静态设置,也可以由控制器上动态天生然后通过BGP或其他方法转达给转发器。动态方法相比于静态设置更利于网络智能化安排。

1.     静态设置SRv6 Policy
SRv6 Policy建设时可以使用End SID、End.X SID、End.DT4、Anycast SID或者Binding SID(用于标识整个Candidate path)等举行组合。如图1-2所示,用户可以通过CLI或Netconf静态设置SRv6 Policy。当接纳静态方法设置SRv6 Policy时,必需设置端点、颜色、候选路径的优先级和Segment List。

图1-2    静态设置SRv6 Policy
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2.     控制器下发SRv6 Policy
首先需要在控制器和转发器之间建设BGP-LS邻人,搜集带宽和时延等信息举行路径盘算�?刂破魍瓿陕肪杜趟愫�,通过BGP SRv6-Policy邻人关系将SRv6 Policy下发到网络的头端。头端凭证BGP update报文天生SRv6 Policy表项。
控制器下发SRv6 Policy历程如图1-3所示。其主要历程如下:
      a     控制器通过BGP-LS网络网络拓扑和SID信息。
      b     控制器与头端转发器A之间建设IPv6 SR-Policy地址族的BGP邻人。
      c     控制器盘算SRv6 Policy,然后通过BGP邻人下发给头端。头端天生SRv6 Policy表项。

图1-3    控制器下发SRv6 Policy
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1.3.3  SRv6 Policy流量导入
●    路由着色
支持通过颜色将路由导入到SRv6 Policy。在路由导入前,需要对路由举行着色。路由着色是指通过路由战略对路由增添颜色扩展整体属性,携带颜色属性的路由可以凭证颜色属性与下一跳地址将路由迭代到SRv6 Policy。
路由着色的历程如下:
      a     建设路由图,匹配指定路由,并设置路由的颜色属性
      b     将路由图应用到BGP邻人入口或出口。
●    路由导入
通过颜色举行路由导入时,首先对路由的颜色和SRv6 Policy的颜色举行匹配,其次对路由的下一跳和SRv6 Policy的目的地址(即端点)举行匹配。若是匹配乐成,则可将路由导入到差别的SRv6 Policy中。详细历程如图1-4所示。

图1-4    通过颜色举行路由导入
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SRv6 Policy路由导入历程简述如下:
      a     通过控制器向装备A下发SRv6 Policy,此时A作为SRv6 Policy的头端。SRv6 Policy的颜色是101,端点是装备B的地址1000::1。
      b     在装备B上设置BGP出口战略或者VPN出口战略(也可以在装备A上设置BGP入口战略或者VPN入口战略),通过路由战略为路由前缀1000::/96设置颜色扩展整体属性101,路由下一跳是装备B的地址1000::1。将路由通过BGP邻人发送给装备A。
      c     在头端装备A上设置SRv6 Policy,当装备A吸收到BGP路由1000::/96后,由于路由的颜色101和SRv6 Policy的颜色101匹配,并且路由的下一跳1000::1和SRv6 Policy的目的地址(即端点)也匹配,故此路由可以导入SRv6 Policy。装备A将路由和关联的SRv6 Policy装置到FIB表。转发时,装备A为目的地址匹配1000::/96的报文添加一个详细的SID栈<C,E,G,B>。
1.3.4  SRv6 Policy数据转发
●    SRv6 Policy数据转发
以下以L3VPNv4 over SRv6 Policy为例,形貌SRv6 Policy数据转发历程。详细如图1-5所示:
      a     控制器通过BGP-LS下发SRv6 Policy给头端PE1装备。
      b     端点PE2装备通过BGP VPNv4邻人出偏向应用路由图做路由染色,并通告路由10.2.2.2/32和VPN SID 4::100(End.DT4 SID)给头端PE1装备,BGP路由的下一跳是PE2装备的地址1000::1/128。
      c     PE1装备在吸收到BGP路由以后,凭证路由的颜色和路由的下一跳将路由导入到SRv6 Policy,SRv6 Policy的SID List是<2::2,3::3,4::4>。其中SID List<2::2,3::3,4::4>用在数据转发场景时,也可以体现为(4::4,3::3,2::2)。
      d     头端PE1吸收到CE1发送的通俗单播报文后,通过查找VPN实例路由表,确认该路由的出接口为SRv6 Policy。PE1为单播报文插入SRH信息,封装VPN SID 4::100和SRv6 Policy的SID List,然后封装IPv6报文头信息。完成之后,PE1将报文转发给P1。
      e     P1收到报文后,凭证IPv6 Header的目的地址(2::2)查找Locator。掷中End.X SID,执行End.X的转刊行动:
P1将SL减1(此时SL为2)。P1将SL指示的路径分段信息(即Segment List[1]=3::3)拷贝到IPv6 Header的目的地址字段。凭证End.X指定的出接口,将报文转发到P2。
      f     P2收到报文后,凭证IPv6 Header的目的地址(3::3)查找Locator。掷中End.X SID,执行End.X的转刊行动:
P1将SL减1(此时SL为1)。P1将SL指示的路径分段信息(即Segment List[1]=4::4)拷贝到IPv6 Header的目的地址字段。凭证End.X指定的出接口,将报文转发到PE2。
      g     PE2收到报文,使用报文的IPv6目的地址4::4查找外地SID表并掷中End SID,PE2将报文SL减1,IPv6目的地址变换为VPN SID 4::100。PE2使用VPN SID 4::100查找外地SID表并掷中End.DT4 SID,PE2解封装报文,剥离SRH和IPv6报文头。PE2使用报文内层目的地址查找VPN SID 4::100对应的VPN实例路由表,最后PE2将报文转发给CE2。

图1-5    L3VPNv4 over SRv6 Policy数据转发
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1.4   总结
随着5G和物联网时代的到来,作为基础协议的IPv6也迎来了快速生长,而基于IPv6的SRv6 Policy,依附着其独吞的手艺优势,已在差别的用户网络中妄想安排,相信未来也将在更多的用户网络中获得更普遍的应用。

 

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