浅谈SRV6技术对运营商的影响

杨淋翔 朱敏晓 解芸

【摘要】    随着5G技术的发展及更多业务的云化需求，政企客户对专线业务的要求不断提高，运营商需要增强自身的竞争能力来应对，这需要提升网络智能化，并构建云网一体的能力，需要SRV6技术来代替传统的MPLS网络。

【关键词】    云网一体    SRV6    运营商

随着移动互联网技术及SDN技术的发展，我们已经步入了全面智能化数字化的社会。对于运营商而言，技术的不断演进就要求不断的对网络架构进行调整，从而满足新环境下业务需求，云网的一体融合成为发展趋势。同时，由于IPV4地址面临枯竭的问题，5G/IOT/云化业务的发展对ipv6的依赖也更多，SRV6技术可以很好的支持SDN/NFV业务，提供可编程性和E2E的拓展服务，同时也能够兼容传统业务，例如L3VPN和EVPN，是下一代网络发展一项重要的技术。

一、传统骨干网络的演进

第一代为MPLS，它的控制面为RSVP-TE，LDP和IGP，转发面为MPLS，这是一个以设备为中心的网络模型，每个网元独立计算拓扑，只能做到局部最优，没有全局视角。

第二代为SR MPLS，它在控制面上去LDP和RSVP-TE，通过IGP/BGP进行标签转发，它重用了MPLS标签转发机制，能够与SDN结合，不过其中间的节点无状态化。

第三代为SRv6，它在控制面上也利用IGP/BGP进行标签转发，但在控制面上去除了MPLS，直接使用IPV6@SRH进行转发。解决了MPLS标签无法聚合的问题，其利用了IPV6地址的可聚合性和天然可达性的特点。SRV6为IPV6改造创造了契机，符合国家的相关政策导向。面向IPV6时代，能够更好的实现云网融合。

二、MPLS业务特点与现状

MPLS有LDP（Label Distribution Protocol）和RSVP-TE（Resource ReserVation Protocol-Traffic Engineering）两大协议。

LDP本身没有算路能力，它是基于IGP算路结果来分发标签，从而得到标签转发路径。它具有IGP的一些优点，比如支持最短路径转发、支持负载分担（Equal Cost Multi-Path），同时它的配置也较为简单，利于组建大规模的网络。但是在日常维护过程中，LDP也暴露出来一些问题，首先就是由于各个设备之间需要发送大量的消息来维持状态，浪费了大量的带宽资源和CPU资源;其次是LDP需要同步IGP的状态，否则会产生流量黑洞。

RSVP-TE可以用做顯示路径规划、带宽资源预留以及多种链路保护等应用。但是与之而来也暴露出一些缺点，首先它的配置很复杂，例如四台设备需要组成RSVP-TE隧道进行两两互联，则需要进行12遍配置。后续扩容工作量大，不利于网络维护。其次，RSVP-TE是有状态的协议，邻居之间需要发送大量的消息来维持邻居和链路状态，如果业务量较大，消息占用的带宽资源就很多，也会大量的消耗设备的CPU资源和内存资源。假如网络中存在某些汇聚核心节点，就容易成为网络中的性能瓶颈。最后，RSVP-TE采用的部署方式为分布式架构，每台设备只能知道自身的状态，如果想知道邻居设备的状态，则需要发送大量的信令去实现，所以采用RSVP-TE不适合构建大的ip网络。

目前运营商大部分政企业务专线仍采用IPV4+MPLS来实现业务的开通，主要存在的问题主要有三点，首先就是孤岛问题，它需要跨域VPN等复杂技术，导致E2E部署较困难;其次就是IPV4+MPLS封装的可编程空间有限，MPLS标签长度也是固定的，新业务无法加入更多的封装;最后就是应用和网络的解耦导致网络自身的优化困难，很难提升价值。面对客户日益提高的网络需求，运营商需要做出一些改变。

三、为什么要采用SRV6

Segment Routing（SR）是一种源路由技术，通过为每个节点或者链路分配Segment标识，头部节点再把这些标识进行组合形成Segment路径，指引报文转发，从而实现网络编程能力。

Segment Routing对于运营商来说有如下优点：

1.只采用了IGP，简化了控制协议，降低了运维的复杂程度。

2.具有很好的扩展性，在头部进行字节编排，通过不同的Segment组合排列实现路径的切换，网络中的网元感知良好。

3.提供更好的保护功能，采用了快速重路由保护机制，能够打造高扩展与高可靠性相结合的IP网络。

4.能够节约网络维护成本，这取决于其可编程的特点。通过Segment编排来实现不同路径的需求，选择最优方案，从而减少运维建设成本。

SRV6继承了SR的优点，在此基础上，由于ipv6地址具有空间数量无限、地址唯一、全网可达的特性，所以采用SRV6技术只要地址可达就可以实现业务接入。这是SRV6成为未来IP网络的核心技术的关键。

笔者归纳了SRV6的三个特点：

第一个特点为“智慧”，它的网络路径可以编程、业务可以进行编程、转发行为可以编程，SRV6是基于SDN架构的，能够跨域APP与网络之间的鸿沟，将APP中的应用程序信息带入到网络之中。

第二个特点是“简单”，SRV6是基于IGP和BGP扩展来实现的，没有MPLS标签，不使用LDP/RSVP-TE协议。在数据中心内部引入SRV6之后，只需要TOR交换机支持SRV6即可，其他交换机仅仅只需要支持IPV6就可以实现业务承载。在NFV场景引入SRV6后，可以轻松地实现业务链SFC（Service Function Chain）等需求。

第三个特点是“纯IP化”，SRV6是基于Native IPV6进行转发，能够完全融入现有的IPV6网络，网络中的节点可以不支持SRV6，不需要规模升级就可以部署新业务，便于运营商平滑的发展新业务。

综上所述，SRV6是一个构建智简IP化网络的利器，目前，运营商和设备商已基于SRV6+EVPN实现了Overlay融合应用，同时也在积极推进SRV6标准制定及试点应用，不过想要实现未来构建与业务紧密结合的定制化网络，SRV6标准需要不断的完善。

四、结束语

在过去的十年里，IP技术发展迅速，帧中继、ATM、TDM技术先后被替代，MPLS成为了IP承载网络的核心。随着云业务、物联网、5G等新兴技术的快速发展，社会的各行各业全面数字化转型，运营商进行云网业务融合改变刻不容缓。SRV6技术的出现，将会承担构建智简网络的使命。

参  考  文  献

[1]张林，唐利莉，张皆悦.云网业务发展推动IP网络技术向SRV6演进[J].通信世界.2021（07）

[2]王君健. SRV6技术探讨[J].邮电设计技术.2020（01）