SRv6技術在的IP專線場景的應用探討

馬晨暉

摘要：在云網融合時代大背景下，靈活敏捷的網絡服務能力直接影響運營商的競爭力。SR（Segment Routing）是源路由技術的一種，SRv6是 SR 技術在 IPv6 網絡的應用。SRv6的出現是一個巨大的創新，它結合 SDN 技術使能可編程的網絡，這為云網時代的網絡基礎服務、增值網絡服務提供了創新的土壤。本文通過對比傳統MPLS協議與SRv6協議的優劣，詳細分析了2B專線市場的業務特點，并給出承載網部署SRv6專線建議。

關鍵詞：云網融合;SDN;專線;SRv6

中圖分類號：TP393? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）14-0024-02

1 概述

隨著企業ICT轉型的發展，在通信市場中越來越多的運營商的收入和利潤增長來源于2B業務。而在2B市場中，專線是重要的業務支柱。隨著企業數字化轉型不斷加深，企業的ICT架構在發生變化，對專線的需求也在發生變化。企業上云[1]蓬勃發展，帶來大量上云、多云訪問、云間互聯等專線訴求。專線市場競爭加劇，靈活組網、帶寬動態調整、敏捷開通能力成為用戶選擇專線的重要考慮因素。

傳統IP專線采用MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協議標簽交換）協議，在應對“任意連接”的訴求時，存在諸多問題：

（1）可擴展性不足，無法滿足連接數量增加和快速開通的訴求;

（2）無SLA保障能力，無法滿足連接質量的訴求;

（3）可靠性不足，無法滿足連接質量的訴求;

（4）存量設備多，新技術部署困難;

（5）運維效率低，無法對連接進行實時感知和質量保障。

上訴問題直接影響專線服務質量，為專線市場開拓帶來了巨大挑戰。為滿足5G和云時代下的業務需求，實現“任意連接”，建立新的網絡架構和協議尤為必要。

通過構建基于SRv6的城域網架構和協議，達到協議極簡統一，規模彈性可擴展，路徑靈活可編程，業務健壯高可靠以及網絡平滑可演進五個目標，解決傳統IP/MPLS網絡存在的不足，最終實現IP承載網對新時代下業務訴求的滿足。

2 SRv6技術背景、原理簡介、技術優勢

SR（Segment Routing）最早是由思科發明的一種源路由協議。SR的引入，在控制面上去掉了傳統MPLS復雜的LDP/RSVP-TE協議，轉發面擺脫了對MPLS標簽轉發的依賴，簡化了網絡的設計、部署和維護;實現了任意拓撲100%保護倒換全覆蓋，極大地降低了可靠性保障技術的部署難度。

SRv6在繼承SR全部的特點的同時，通過與IPv6的結合獲得了更為強大的生命力：SRv6的SID（Segment ID）是IPv6地址，因此天然具有IP的可達性，使得業務的開通速度更快，端到端跨域組網更為便捷，策略更加靈活;IPv6超大的地址空間，使得SRv6的SID除了標識路徑，可以標識任何功能、對象、內容等等;IPv6報文頭部以及各種擴展頭，可以攜帶信息更多，甚至無限擴展，使得SRv6具備強大的網絡可編程性，提供了網絡與應用深度結合的可能。圖1是SRv6的報文幀結構[2]。

IPv6報文頭中的Next Header使用路由報頭（Routing Header 43），業界已經定義多種類型的路由報頭，SRH是其中一種。SRv6報文是在IPv6報文攜帶SRH頭，在SRH頭中，有一個Segment list，包含了SID序列，每個SRv6 SID都是一種網絡指令，又分為三個部分：Locator，Function和Args，Locator表示到達該節點的路由信息，承擔路由功能，所以要在SRv6域內唯一，用于指示其他節點如何到達分配SID的節點，Function用于定義節點本地需要執行的功能，可以標示設備的任何功能，比如某個轉發行為，或者某種業務，Args是可選的，作為對Function的補充。每個SID的長度是128 bits，Locator，Function和Args的長度可以靈活配置。

同時，SRv6作為SDN的標準應用，兼具全局最優和分布智能的優勢，并且基于源路由技術，每條流的狀態僅在頭結點維護，中間節點無須感知流狀態，使連接的擴展性得到了極大的提升。SRv6 BE（SRv6 Best Effert）通過IGP和BGP優選最短路徑路由來指導流量轉發;SRv6 TE（SRv6 Traffic Engineering）使用基于約束計算后的路徑進行轉發，控制器完成路徑計算后，在報文中會攜帶需要經過的指定節點，可以給業務提供時延/帶寬/路徑分離等定制化SLA要求的路徑，根據不同業務提供按需的SLA保障。

3 專線場景需求分析

隨著新一代數字化革命浪潮席卷全球，企業2B應用朝著云化、視頻化和靈活化發展演進。據IDC Research Reports分析，到2025年，85%的企業應用將會部署在云端;超清視頻監控及視頻會議作為政務、金融、海關、教育各行業的基礎業務，持續井噴發展。VR應用不斷向各行業滲透;同時，靈活連接、靈活帶寬、靈活業務成為2B業務發展的主旋律。

敏捷隨需、大帶寬承載成為專線業務基礎需求;企業分支靈活組網、云間按需互聯、企業一點靈活入多云、一線靈活多業務需要更靈活的專線承載;最為重要的是，隨著企業將應用從LAN搬到云端，2B應用視頻化發展演進，醫療云、桌面云、企業通信上云、行業視頻等典型應用對業務體驗和服務質量均有較高要求，需要網絡提供高質承載保障。

4 SRv6部署方案

IP專線PTN和互聯網接入專線解決方案，基于優質、廣覆蓋的PTN和PON城域網面向廣大大中企業和行業客戶，提供點到點、點到多點、多點到多點、企業入云的L2和L3組網互聯。

該方案的部署方式如下：

（1）不同租戶業務采用L3VPN/L3EVPN隔離，公網隧道采用SRv6承載。

（2）BAS/SR支持SRv6場景，云骨干與城域網絡部署E2E L3EVPN Over SRv6跨域方案。

（3） BAS/SR不支持SRv6場景（老設備或者三方設備），城域網絡從BAS/SR到落地PE采用MPLS。

（4） 自動開通SRv6隧道

該方案價值和優勢：在網絡向SRv6的網絡演進過程中，承載網規模大，往往難以一次性完成演進來實現整網SRv6承載，而在末端設備上部署SRv6不需要整網SRv6的支持。專線業務在接入點之間承載，承載網不感知業務，僅傳遞接入點的IPv6路由即可，方案部署非常簡單。

云間互聯方案提供各地理分布的云資源池間的連接。通過云網協同，支持云間互聯專線業務的敏捷發放，結合SRv6 Policy可以實現云間互聯網絡的SLA保障。

根據云業務與云互聯承載的協同方案不同，包括兩大承載場景：（1）云互聯不感知租戶信息，跨DC業務E2E Overlay部署;提供差異化的L3VPN管道，根據專線的業務等級入不同的管道;（2）云互聯感知租戶信息，云互聯與DC分段對接，可以提供基于租戶級的差異化承載。

對于端到端Overlay方式，由于云骨干不感知租戶信息，無法支持租戶級的業務管控調度能力;而感知租戶信息的分段對接方案，需要通過協同器實現網絡和租戶的協同對接，能夠提供租戶級的差異化承載保障，總體方案如圖4所示。

在上述方案中，以租戶VPC為粒度在云PE上部署L3VPN或EVPN L3VPN，通過VRF實現不同租戶VPC間路由隔離。云PE與云POP背靠背組網，互相作為PE和CE，通過VLAN對接，每租戶VPC每VLAN子接口連接，通過三層網絡路由協議（靜態路由或者EBGP）互通。每個云PE提供兩條物理鏈路，分別為上云專線和云互聯專線使用，通過部署SRv6 TE隧道提供SLA保障，承載租戶的SRv6 L3VPN/ EVPN L3VPN業務。云互聯業務通過統一Potal入口申請，協同層進行E2E業務分解，通過調用云骨干SDN控制器和云管理平臺實現網絡業務分段開通，協同實現云互聯業務E2E自動發放打通，實現智慧運營。

5總結

在專線部署場景中，SRv6 EVPN使復雜的業務跨域簡化為路由跨域，將分段業務發放簡化成兩點發放，避開中間網絡多廠商插花組網存在的協同難題。同時，端到端業務部署，無逐段復雜的狀態聯動，使OAM和可靠性方案得到極大簡化。未來只需關鍵節點升級支持SRv6，承載網就可基于SRv6進行路徑控制，提供精細化承載保障，平滑演進，發揮最大作用和效果。

參考文獻：

[1] 付雙勝，謝煒.云時代運營商B2B專線網絡發展探討[J].電信技術，2018（S1）：103-107.

[2] 劉睿，吳軍平.SR技術探究及實現[J].網絡新媒體技術，2020，9（3）：21-27.

【通聯編輯：光文玲】