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凯发K8旗舰厅App下载:基于IPv6的SRv6技术将是未来网络的必然演进趋势



分段路由的观点分段路由(SR:Segment Routing)是一种源路由技巧,基于SDN理念,构成面向路径连接的收集架构,支撑未来收集多层次的可编程需求,可以满意5G超大年夜连接和切片的利用处景下的连接需求。SR-MPLS是基于当前主流MPLS转发面形成的凯发K8旗舰厅App下载SR办理规划;SRv6是基于IPv6扩展的SR办理规划。SR-MPLS沿用MPLS转发机制,自凯发K8旗舰厅App下载然演进,并已经在传输收集获得广泛利用。SRv6则进一步增强了收集可编程能力,支持收集和营业可编程。

SRv6技巧面临的寻衅2.1.SRv6报文开销带来的寻衅运营商收集中对SR标签层数要求较高。以5G承载网为例,跟着5G核心网集中化支配,基站的流量必要穿过城域网以及IP骨干网。范例场景下,在城域网中,接入环有8-10个节点,汇聚环有4-8个节点,核心环也有4-8个节点;在IP骨干网,流量还需穿过多个路由器节点。同时,因为收集切片、高靠得住SLA、可管可控的要求,运营商收集必要能够指定显式路径,端到端SR地道会有10跳以致以上。是以,今朝国内外多半支配MPLS-SR的运营商都要求支持8层以上SID标签。

当前,SRv6规划基于SRH(Segme凯发K8旗舰厅App下载nt RouTIng Header),其SID长度为128bit Segment ID。按照8层SID,为报文带来128Byte的开销,对付匀称长度256Byte的利用净荷,SRv6带来的开销跨越1/3,带宽使用率则下降为67%以下。而相同场景下,SR-MPLS的开销只有32Byte,带宽使用率仍有89%。SRv6和SR-MPLS在SID个数从1-10时承载效率的比较阐发如下图所示(仅简单比较SRH和SR-MPLS SID的开销):

图1 净荷长度256B时不合SID个数SR承载效率比较阐发图

开销的增大年夜一方面造成了收集使用率的低落,另一方面为支持深层报文深层负载均衡、In-BandTelemetry、NSH带来更大年夜寻衅。

别的,SRv6支配一定会和SR-MPLS收集共存,因为收集使用率的不合可能会导致收集界限接口不平衡的问题,从而导致投资挥霍。如下图所示,在SR-MPLS收集与SRv6收集域对接时,斟酌100G链路,256byte报文,8层SID的环境,因为链路使用率差异较大年夜,SR-MPLS域中的1个100GE链路在SRv6域中可能必要2条100GE链路才能匹配。

图2净荷长度256B时SR-MPLS收集域与SRv6收集域对接

2.2.SRv6繁杂性带来收集芯片的寻衅在运营商利用中,SRv6必要在收集芯片在报文中插入跨越128Byte长度的字段,相称于32层MPLS-SR标签深度,越过了已支配收集芯片的能力,假如在芯片内部采纳环回的办理规划,将大年夜幅低落收集机能并引入更高的时延和哆嗦。在从新设计的收集芯片中,支持SRv6必要进一步扩大年夜内部处置惩罚总线带宽,其是芯片资源和功耗的关键身分。

SRv6在中心节点要求收集芯片读取完备SRH,然后根据指针唆使的位置提取必要处置惩罚的Segment并进行转发。比较MPLS-SR仅需读取最外层标签,引入的繁杂性进一步增添收集芯片的处置惩罚时延。

低功耗和低时延是运营商5G办理规划的关键身分,SRv6繁杂性对收集芯片带来的功耗、资源、时延的增添为其落地利用带来寻衅。

2.3.SRv6规划平滑进级面临的寻衅SRv6是自成一体的自力办理规划,与MPLS/MPLS-SR规划不存在延续性。

首先,SRv6必要筹划和分配128bit SID,同时SRv6要引入的开销难以在现有设备进行支持,必要对现有营业和收集进行彻底的改造,构建一张全新的SRv6收集。在运营商的大年夜网中难以支配。

其次,SRv6支持的营业和收集的编程特点必要全网支持SRv6功能,在SRv6和MPLS/SR-MPLS混杂支配的场景下,无法发挥其核心上风。

根据以上阐发,现有SRv6报文开销、收集芯片的繁杂性、难以平滑进级带来的三大年夜寻衅让其难以快速支配到运营商收集中,必要在SRv6技巧根基长进一步进行演进。

3.Unified SID技巧IPv6技巧成是新一代收集的主体技巧,基于IPv6的SRv6长远斟酌是未来收集的一定的演进趋势,为了办理上文提出的三大年夜寻衅,包括基于SRv6技巧低落开销,简化SRv6对转发面的要求,支持从SR-MPLS平滑演进到SRv6,中国移动联合再起、博通、盛科、新华三等提出了基于SRv6的UnifiedSID技巧(Unified-SID【1】)。Unified SID基于标准SRv6的凯发K8旗舰厅App下载SRH规划进行简洁扩展,支持SR-MPLS/IP地址与SRv6基于统一的SID长度供给SR功能,加速推进SR技巧广泛落地利用。

Unified SID基于原生的SRH扩展,不改变任何原生SRH的处置惩罚机制,经由过程在标准SRH Header中仅仅扩展2bit Unified SID类型唆使,一方面与原生的SRv6维持最大年夜的兼容性,另一方面有效办理SRv6今朝存在的问题。

3.1.Unified SID基于原生SRH扩展SR-MPLS SID沿用MPLS Label款式,SID长度为20bit;SRv6则沿用了IPv6地址款式,SID长度为128bit;SR-IP当前没有标准定义,假如沿用IPv4地址款式,则SID长度为32bit。

为支持SRv6与SR-MPLS/SR-IP具备统一的SID款式,Unified SID经由过程在SRH扩展头的Flags中扩展出Unified SID类型唆使字段(2bit),其定义如下:

0b00,标准SRv6 SID长度,即128bit SID,与SRH现有定义兼容;

0b01,IP地址SID长度,即32bit SID,可以与IPv4地址兼容或32bit短地址款式;

0b02,MPLS Label长度,也是32bit SID,可以和SR-MPLS SID定义兼容;

0b11,预留。

根据该扩展规划,标准SRv6利用SID长度唆使为0,应用32bit短IP地址款式长度唆使为1,应用32bit MPLS Label款式长度唆使为2,实现与当前各类SR技巧经由过程统一的SID长度进行混杂组网利用。UnifiedSID经由过程32bitSID办理了报文开销带来的寻衅,并结合简洁的Flags扩展,有效的低落了收集芯片的处置惩罚繁杂性寻衅,别的统一交融的理念办理了平滑进级带来的寻衅。

3.2.Unified SID与Micro SID的差别UnifiedSID比较Cisco的Micro SID【3】压缩技巧,具备较好的通用性和适用性。SRv6支配前必要筹划Segment,平日采纳合营前缀+偏移量。合营的前缀长度与可获取的IPv6地址空间以及收集大年夜小相关,长度难以确定,但Micro SID对SRv6地址有必然要求,必要筹划具备较短(建议16bit或32bit)的合营前缀,和较短的偏移量(建议16bit或32bit)区分SID,这导致其难以满意不合的收集利用中需求,分外是繁杂运营商收集利用。Unified SID规划交融SRv6与SR-MPLS理念,当地址有严格筹划时,可以用短地址款式的SID,当地址没有严格筹划时,采纳MPLS标签映射的SID,是以,Unified SID规划对引入SRv6的SID和地址没有额外约束,具备更好的通用性和适用性。

4.Unified SID规划上风

4.1.支持SRH头压缩,提升SRv6承载效率经由过程Unified SID规划,一样平常经由过程32bit的SID即可表示标准128bit的SRv6 Segment,Unified SID长度压缩为标准长度的1/4,纵然40跳SR-TP路径,必要的SRH也只有48B,与SR-MPLS承载效率相称。

4.2.对转发面要求低,现有转发面即可支持SRv6支配Unified SID规划,对转发面的要求可以等同于SR-MPLS的要求,是以,当前支持SR-MPLS的硬件基础可以经由过程软件进级的要领支持SRv6的支配,博通和盛科基于现有芯片已经完成初步的DEMO系统。

4.3.支持从现有收集平滑进级到SRv6能力现有MPLS/SR-MPLS/IPv4收集经由过程Unified SID实现最大年夜的兼容性,在对现有收集和营业影响最小的环境下进级到支持SRv6的能力,且具备与通俗IPv6节点混杂组网。

4.4.兼容现有地址筹划,对引入SRv6的开销降到最低经由过程Unified SID规划,可以机动适应各类地址筹划的收集,基础无需专门的地址筹划和改造,对引入SRv6的开销降到最低。

5.Unified SID利用Unified SID技巧是一种机动适配的办理规划,支持短地址款式的SRv6头压缩且适应各类Segment和地址筹划。可以替代SR-MPLS支配,支持低开销的SRv6支配,并可以将SR-MPLS平滑进级到SRv6【3】。

在MPLS/SR-MPLS的组网利用中,SR-MPLS为营业分配MPLS款式的SID,平滑进级支持SRv6历程中Unified SID规划仍旧可以沿用已分配的MPLS款式的SID,仅需在进级后收集节点中掩护MPLS款式的SID与IPv6地址的映射关系。

在IPv4收集进级IPv6的组网利用中,短地址经久存在,比如现有分配的IPv4或IPv6域内除合营前缀外的区分地址。Unified SID技巧可以沿用已分配的短IP地址款式的SID,仅必要在进级后的SRv6节点简单建立短地址款式与128bit IPv6地址之间的映射关系。

在自力的SRv6组网利用中,经由过程经由过程短款式的MPLS款式的32bit SID凯发K8旗舰厅App下载代替128bit标准的SRv6 SID实现SRH头压缩,压缩率达到1/4,具备落地利用能力。

6.Unified SID加快SRv6利用方式中国移动联合再起、博通、盛科、新华三等对SRv6技巧的改进规划进行了深入钻研,提出了unified SRv6 SID规划,并向IETF提交了技巧草案,链接见参考文献。

同时,针对Unified SRv6 SID规划,钻研团队已在盛科的芯片平台长进行了实现和验证,证清楚明了Unified SID具备较强的机动性和适应性,经由过程不合的SID长度唆使可以在现有的SR-MPLS、IPv4/短IPv6地址收集中快速支配SRv6,同时可以具备标准SRv6的所有能力,从而加快SRv6在收集中的利用方式。

责任编辑;zl

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