《SRv6技术在的IP专线场景的应用探讨》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

SRv6技术在的IP专线场景的应用探讨

范文

马晨晖

摘要：在云网融合时代大背景下，灵活敏捷的网络服务能力直接影响运营商的竞争力。SR（Segment Routing）是源路由技术的一种，SRv6是 SR 技术在 IPv6 网络的应用。SRv6的出现是一个巨大的创新，它结合 SDN 技术使能可编程的网络，这为云网时代的网络基础服务、增值网络服务提供了创新的土壤。本文通过对比传统MPLS协议与SRv6协议的优劣，详细分析了2B专线市场的业务特点，并给出承载网部署SRv6专线建议。

关键词：云網融合;SDN;专线;SRv6

中图分类号：TP393? ? ? 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）14-0024-02

1 概述

随着企业ICT转型的发展，在通信市场中越来越多的运营商的收入和利润增长来源于2B业务。而在2B市场中，专线是重要的业务支柱。随着企业数字化转型不断加深，企业的ICT架构在发生变化，对专线的需求也在发生变化。企业上云[1]蓬勃发展，带来大量上云、多云访问、云间互联等专线诉求。专线市场竞争加剧，灵活组网、带宽动态调整、敏捷开通能力成为用户选择专线的重要考虑因素。

传统IP专线采用MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）协议，在应对“任意连接”的诉求时，存在诸多问题：

（1）可扩展性不足，无法满足连接数量增加和快速开通的诉求;

（2）无SLA保障能力，无法满足连接质量的诉求;

（3）可靠性不足，无法满足连接质量的诉求;

（4）存量设备多，新技术部署困难;

（5）运维效率低，无法对连接进行实时感知和质量保障。

上诉问题直接影响专线服务质量，为专线市场开拓带来了巨大挑战。为满足5G和云时代下的业务需求，实现“任意连接”，建立新的网络架构和协议尤为必要。

通过构建基于SRv6的城域网架构和协议，达到协议极简统一，规模弹性可扩展，路径灵活可编程，业务健壮高可靠以及网络平滑可演进五个目标，解决传统IP/MPLS网络存在的不足，最终实现IP承载网对新时代下业务诉求的满足。

2 SRv6技术背景、原理简介、技术优势

SR（Segment Routing）最早是由思科发明的一种源路由协议。SR的引入，在控制面上去掉了传统MPLS复杂的LDP/RSVP-TE协议，转发面摆脱了对MPLS标签转发的依赖，简化了网络的设计、部署和维护;实现了任意拓扑100%保护倒换全覆盖，极大地降低了可靠性保障技术的部署难度。

SRv6在继承SR全部的特点的同时，通过与IPv6的结合获得了更为强大的生命力：SRv6的SID（Segment ID）是IPv6地址，因此天然具有IP的可达性，使得业务的开通速度更快，端到端跨域组网更为便捷，策略更加灵活;IPv6超大的地址空间，使得SRv6的SID除了标识路径，可以标识任何功能、对象、内容等等;IPv6报文头部以及各种扩展头，可以携带信息更多，甚至无限扩展，使得SRv6具备强大的网络可编程性，提供了网络与应用深度结合的可能。图1是SRv6的报文帧结构[2]。

IPv6报文头中的Next Header使用路由报头（Routing Header 43），业界已经定义多种类型的路由报头，SRH是其中一种。SRv6报文是在IPv6报文携带SRH头，在SRH头中，有一个Segment list，包含了SID序列，每个SRv6 SID都是一种网络指令，又分为三个部分：Locator，Function和Args，Locator表示到达该节点的路由信息，承担路由功能，所以要在SRv6域内唯一，用于指示其他节点如何到达分配SID的节点，Function用于定义节点本地需要执行的功能，可以标示设备的任何功能，比如某个转发行为，或者某种业务，Args是可选的，作为对Function的补充。每个SID的长度是128 bits，Locator，Function和Args的长度可以灵活配置。

同时，SRv6作为SDN的标准应用，兼具全局最优和分布智能的优势，并且基于源路由技术，每条流的状态仅在头结点维护，中间节点无须感知流状态，使连接的扩展性得到了极大的提升。SRv6 BE（SRv6 Best Effert）通过IGP和BGP优选最短路径路由来指导流量转发;SRv6 TE（SRv6 Traffic Engineering）使用基于约束计算后的路径进行转发，控制器完成路径计算后，在报文中会携带需要经过的指定节点，可以给业务提供时延/带宽/路径分离等定制化SLA要求的路径，根据不同业务提供按需的SLA保障。

3 专线场景需求分析

随着新一代数字化革命浪潮席卷全球，企业2B应用朝着云化、视频化和灵活化发展演进。据IDC Research Reports分析，到2025年，85%的企业应用将会部署在云端;超清视频监控及视频会议作为政务、金融、海关、教育各行业的基础业务，持续井喷发展。VR应用不断向各行业渗透;同时，灵活连接、灵活带宽、灵活业务成为2B业务发展的主旋律。

敏捷随需、大带宽承载成为专线业务基础需求;企业分支灵活组网、云间按需互联、企业一点灵活入多云、一线灵活多业务需要更灵活的专线承载;最为重要的是，随着企业将应用从LAN搬到云端，2B应用视频化发展演进，医疗云、桌面云、企业通信上云、行业视频等典型应用对业务体验和服务质量均有较高要求，需要网络提供高质承载保障。

4 SRv6部署方案

IP专线PTN和互联网接入专线解决方案，基于优质、广覆盖的PTN和PON城域网面向广大大中企业和行业客户，提供点到点、点到多点、多点到多点、企业入云的L2和L3组网互联。

该方案的部署方式如下：

（1）不同租戶业务采用L3VPN/L3EVPN隔离，公网隧道采用SRv6承载。

（2）BAS/SR支持SRv6场景，云骨干与城域网络部署E2E L3EVPN Over SRv6跨域方案。

（3） BAS/SR不支持SRv6场景（老设备或者三方设备），城域网络从BAS/SR到落地PE采用MPLS。

（4）自动开通SRv6隧道

该方案价值和优势：在网络向SRv6的网络演进过程中，承载网规模大，往往难以一次性完成演进来实现整网SRv6承载，而在末端设备上部署SRv6不需要整网SRv6的支持。专线业务在接入点之间承载，承载网不感知业务，仅传递接入点的IPv6路由即可，方案部署非常简单。

云间互联方案提供各地理分布的云资源池间的连接。通过云网协同，支持云间互联专线业务的敏捷发放，结合SRv6 Policy可以实现云间互联网络的SLA保障。

根据云业务与云互联承载的协同方案不同，包括两大承载场景：（1）云互联不感知租户信息，跨DC业务E2E Overlay部署;提供差异化的L3VPN管道，根据专线的业务等级入不同的管道;（2）云互联感知租户信息，云互联与DC分段对接，可以提供基于租户级的差异化承载。

对于端到端Overlay方式，由于云骨干不感知租户信息，无法支持租户级的业务管控调度能力;而感知租户信息的分段对接方案，需要通过协同器实现网络和租户的协同对接，能够提供租户级的差异化承载保障，总体方案如图4所示。

在上述方案中，以租户VPC为粒度在云PE上部署L3VPN或EVPN L3VPN，通过VRF实现不同租户VPC间路由隔离。云PE与云POP背靠背组网，互相作为PE和CE，通过VLAN对接，每租户VPC每VLAN子接口连接，通过三层网络路由协议（静态路由或者EBGP）互通。每个云PE提供两条物理链路，分别为上云专线和云互联专线使用，通过部署SRv6 TE隧道提供SLA保障，承载租户的SRv6 L3VPN/ EVPN L3VPN业务。云互联业务通过统一Potal入口申请，协同层进行E2E业务分解，通过调用云骨干SDN控制器和云管理平台实现网络业务分段开通，协同实现云互联业务E2E自动发放打通，实现智慧运营。

5总结

在专线部署场景中，SRv6 EVPN使复杂的业务跨域简化为路由跨域，将分段业务发放简化成两点发放，避开中间网络多厂商插花组网存在的协同难题。同时，端到端业务部署，无逐段复杂的状态联动，使OAM和可靠性方案得到极大简化。未来只需关键节点升级支持SRv6，承载网就可基于SRv6进行路径控制，提供精细化承载保障，平滑演进，发挥最大作用和效果。

参考文献：

[1] 付双胜，谢炜.云时代运营商B2B专线网络发展探讨[J].电信技术，2018（S1）：103-107.

[2] 刘睿，吴军平.SR技术探究及实现[J].网络新媒体技术，2020，9（3）：21-27.

【通联编辑：光文玲】

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。