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SRv6浅析

SRv6(Segment Routing IPv6),暨基于IPv6转发平面的分段路由(Segment Routing),是新一代IP承载协议 。其接纳现有的IPv6转发手艺,通过无邪的扩展头,实现网络可编程 。

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    宣布时间:2022-08-23

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我想谈论

什么是SRv6,它有什么用

SRv6(Segment Routing IPv6),暨基于IPv6转发平面的分段路由 。简朴来说,就是SR(Segment Routing)+IPv6,是新一代IP承载协议 。其接纳现有的IPv6转发手艺,通过无邪的扩展头,实现网络可编程 。

想知道SRv6能做什么,优势又是什么,首先得从互联网的IP提及 。任何上网的装备,都会有一个IP地址 。若是把整个互联网想象成一个快递系统的话 。IP地址就是我们在网络中的“收货地址” 。这整个快递系统通过“IP协议”这个“快递事情流程和制度”来运转的 。网上传输的所有文字、图片、音频、视频等信息,都被封装成一个个的“包裹”,经由快递系统的运输,抵达最终的目的地 。

之前我们所使用的多是IPv4协议,使用IPv4地址 。彼时,每个路由器都是自力对数据包举行路由决议的 。也就是说,“快递包裹”抵达每其中转站,站点都需要拆开包裹,看看内里的内容,然后才知道要送到那里去 。这样一来,整个系统的效率很是低下,运不完的还会直接扔掉 。

于是厥后,有了MPLS(Multi-Protocol Label Switching),也就是多协议标签交流 。在MPLS网络内里,数据照旧被封装在盒子里,但盒子外面贴了标签 。每个经手的快递站点,只需要读盒子外面的标签就知道盒子该送到哪 。这样就极大提升了整个“快递网络”的运转能力 。以MPLS为代表的时代,一直一连到现在 。

但由于IPv4地址只有32位,很短 。IPv4的地址资源即将耗尽 。网络地址资源缺乏,则会严重制约互联网的应用和生长 。以是通俗用户上网,会接纳“公网+私网”的方法,手艺上就是NAT(Network Address Translation)网络地址转换) 。但这只适用于通俗用户上网,由于通俗用户大都是会见者,也就是需要找数据的人 。但随着物联网的鼎力大举生长,网络摄像头、智能水表、智能电表等这些都数据物联网装备,是会爆发数据的装备,并且要接受云端的控制,它们都是被会见者 。物联网装备接纳公网IP地址,可以更容易实现端到端的“直达”,便于数据上传和指令下发 。

于是,互联网工程使命组(IETF)设计了用于替换IPv4的下一代IP协议——IPv6(Internet Protocol Version 6),它的地址有128位,不但能解决网络地址资源数目的问题,并且也解决了多种接入装备连入互联网的障碍 。除了地址数目的优点之外,它更大的优点在数据报文名堂上,也就是“快递包装箱”的转变 。

下面我们就可以说SRv6了 。SR全称Segment Routing,分段路由 。它的落地时间比IPv6还要早 。整个IP网络是一段一段的 。关于SR网络来说,毗连恣意两个SR节点的一段网络,就叫Segment 。Segment由一个Segment ID (SID) 标识 �U站赡每斓莅倮� 。一件从广东的肇庆发往黑龙江的齐齐哈尔的快递,并不是从肇庆一站直达齐齐哈尔的,而是要经由广州—北京—哈尔滨几其中心节点中转,才华抵达终点 。那只要在始发地肇庆在包裹外面贴上“广州—北京—哈尔滨—齐齐哈尔”的路径标签 。这样每其中心节点不需要知道包裹从那里来到那里去,只需要凭证标签转发即可 。这样包裹就可以顺遂抵达 。

SR手艺可以直接运用在MPLS架构上,称为SR-MPLS(Segment Routing MPLS),其SID为MPLS标签(Label) 。IPv6泛起后,其奇异的报文结构可以与SR完善搭配,于是就有了SRv6 。

为什么需要SRv6

随着网络规模的扩大以及云时代的到来,网络营业种类越来越多,差别营业对网络的要求不尽相同,古板IP/MPLS网络遇到不少挑战:

·IP承载网的孤岛问题 。MPLS统一了承载网,可是IP主干网、城域网、移动承载网之间是自力的MPLS域,是相互疏散的,需要使用跨域VPN等重大的手艺来互联,导致端到端营业的安排很是重大 。并且在L2VPN、L3VPN多种营业并存的情形下,装备中可能同时保存LDP、RSVP、IGP、BGP等协议,管理重大,不适合大规模营业安排 。

·IPv4与MPLS的可编程空间有限 。而许多新营业需要在转发平面加入更多的转发信息,但IETF已经阻止为IPv4制订更新的标准;另外MPLS只有20bit的标签空间,很难知足未来营业的网络编程需求 。

·应用与承载网隔离 。云盘算时代,种种服务和应用纷纷上云,应用与承载网解耦 。运营商越来越管道化,不知道用户在做什么,也不知道云端在爆发什么 。导致网络自身的优化难题,难以提升网络的价值 。应用信息的缺失,也让运营商只能接纳粗放的方法举行网络调理和优化,造成资源的铺张 。

·古板网络数据面和控制面细密耦合,相互绑定销售,在演进上相互依赖,营业上线周期长,难以应对现在新兴营业快速生长的时势 。

SRv6能解决上述问题,将网络推动到一个新的时代 。

SRv6手艺的价值:

·智慧:

SRv6具有强盛的可编程能力,拥有网络路径、营业、转刊行为三层可编程空间,使其能支持大宗差别营业的差别诉求,契合了营业驱动网络的大潮流 。SRv6完全基于SDN架构,可以跨越APP和网络之间的鸿沟,将APP的应用程序信息带入到网络中,可以基于全局信息举行网络调理和优化 。

·极简:

SRv6不再使用LDP/RSVP-TE协议,也不需要MPLS标签,简化了协媾和管理 。EVPN和SRv6的团结,可以使IP承载网简化归一 。

·纯IP化:

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,通俗的IPv6装备也可以识别SRv6报文 。SRv6装备能够和通俗IPv6装备配合安排,对现有网络具有更好的兼容性,可以支持营业快速上线,平滑演进 。

SRv6的进一步生长

只管SRv6有这么多手艺上的价值和优势,但它也面临着致命的问题,就是重大的报文头 。数据包名堂豪华重大,真正的用户数据占比就会变小 。用快递再次举例 。一个10kg重的快递,其中包装就占了5KG,真正的“货物”只有5kg 。这样效率未免太低下 。并且,报文长度太长,对硬件处置惩罚芯片的要求也更高,增添了本钱和难度 。于是各人的攻坚偏向酿成了针对原生SRv6的“头压缩”,就是希望将包头尽可能压缩到最小,提升真实货物的占比 。如中国移动研究院牵头提出的G-SRv6头压缩手艺,可以将SRv6的报文头压缩4倍以上,并且支持所有的SRv6特征 。“现在,中国移动已经形成包括芯片、装备、控制器、测试仪表在内的周全的G-SRv6工业链,并在中国移动实现规模安排,全球多家运营商妄想引入 。”

以IPv6、SRv6为代表的新IP网络,我们可以称之为“IP 3.0” 。中国是天下上推动IPv6最起劲的国家 。由于我们上网基数大,还由于我们很是重视5G和万物互联 。国家主推的工业互联网、车联网,尚有智慧都会、智慧教育、智慧医疗、智慧矿山等等,所有都需要IPv6 。97国际提招供证、网络、清静为一体的整体IPv6计划,资助各行各业快速实现IPv6整体建设和运营 。97国际尚有专项研发团队一连专注SR向IPv6的演进,推动SRv6的商用安排落地 。

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