SRv6技術是什么 SRv6技術在家庭網(wǎng)絡中的應用

作者：吳煥政，單位：中國移動智慧家庭運營中心

原標題：SRv6技術在家庭網(wǎng)絡中的應用

中國移動為適應云游戲、高清視頻通話、AR/VR等新興數(shù)字家庭業(yè)務發(fā)展，家庭網(wǎng)絡能力需按照業(yè)務特點提供相互隔離、服務質量保證的切片網(wǎng)絡，為用戶提供良好的業(yè)務體驗。中國移動以算力網(wǎng)絡基礎設施為基礎，打造以“輕量化設備+容器化插件+確定性網(wǎng)絡”為重點的家庭算力網(wǎng)絡能力層，支撐家庭業(yè)務應用，實現(xiàn)家庭終端輕量化、家業(yè)部署靈活化、家寬網(wǎng)絡精品化。SRv6技術具備部署簡單、智能化、可編程、APN6等特點，為家寬網(wǎng)絡精品化提供了新的解決方案。

SRv6概念

Segment Routing（SR）是一種源路由技術，它為每個節(jié)點或鏈路分配Segment ID，頭節(jié)點把這些Segment ID組合起來形成Segment序列（Segment List），指引報文按照Segment序列進行轉發(fā)，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡的編程能力。

目前Segment Routing技術主要有SR-MPLS和SRv6兩種實現(xiàn)。其中，SR-MPLS是基于MPLS數(shù)據(jù)平面的Segment Routing實現(xiàn)，其SID為MPLS標簽（Label）；SRv6（Segment Routingover IPv6，基于Ipv6的分段路由）則是基于IPv6數(shù)據(jù)平面的Segment Routing實現(xiàn)，其SID為IPv6地址。

SRv6結合了Segment Routing的源路由優(yōu)勢和IPv6的所有特質，并且具有多重網(wǎng)絡編程空間，符合SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡）思想。

SRv6實現(xiàn)原理

2.1 SRH封裝

SRv6通過在IPv6報文頭中插入一個路由擴展頭SRH（Segment Routing Header）來攜帶分段傳輸信息來實現(xiàn)分段路由。SRH 中包含了具備IPv6 地址特征的SID列表表示的Segment List，報文的目的地址將根據(jù)Segment List逐段地被更新，從而完成逐段轉發(fā)。

SRv6的報文格式如圖1所示。

圖1 SRv6報文格式

SRH 中包含的各字段解釋如下：

圖2 SRH擴展頭字段含義

2.2 SID定義

可路由的128bits的SID通常被劃分為Locator、Function和Arguments三部分，三者的各自長度根據(jù)實際需求靈活定義。

Locator是分配給一個網(wǎng)絡節(jié)點的網(wǎng)絡位置標識，用于路由和轉發(fā)數(shù)據(jù)包。

Function是用來表達該SID要執(zhí)行的轉發(fā)行為。在SRv6網(wǎng)絡編程中，不同的轉發(fā)行為由不同的Function來表達。

Arguments是可選參數(shù)，它可以攜帶指令執(zhí)行時所需的參數(shù)。例如用戶標識、應用類型、質量需求等任何其他相關的信息。

圖3 Segment Id格式

2.3 Segment類型

SRH中直接采用IPv6地址表示Segment，可以靈活的支持非常多的類型，將不同類型的Segment結合在一起使用以完成特定的功能。大體上，Segment可以分為兩類：表示路徑信息的Segment；表示業(yè)務信息的Segment。

圖4 segment類型

SRv6轉發(fā)過程

圖5 SRv6轉發(fā)拓撲圖

P1和P2模擬骨干網(wǎng)設備，PE1和PE2模擬骨干網(wǎng)邊緣設備，CE1和CE2客戶接入設備Host1和Host2做client和server。在轉發(fā)過程中，目的IP、Segment list封裝、SL、Last Entry等字段變化可以看pcap包。

3.1 client訪問server上行路徑

Host1->CE1->PE1->P1->CE2->Host2

CE1:

PE1:

P1:

PE2:

CE2:

3.2 client訪問server下行路徑

Host2>CE2->PE2->P2->CE1->Host1

CE2：

PE2:

P2:

PE1:

CE1:

SRv6優(yōu)勢

部署簡單：只需要在端到端部署SRv6策略，無需操作中間傳輸節(jié)點。

智能化：通過MP-BGP協(xié)議與SDN控制器進行交互，可以自動對整個網(wǎng)絡進行智能化調度。

可編程：可以根據(jù)業(yè)務需求對segment進行編程。

感知應用：將應用信息帶入網(wǎng)絡中，使網(wǎng)絡及時感知應用類型及需求，以提供智能化和定制化的服務。

多種隧道能力：可以支持SRv6 BE、L2VPN、L3VPN

SRv6應用場景

5.1 SRv6主要應用場景

5.2 SRv6家庭應用場景

通過云網(wǎng)關對流量進行APN6封裝，并通過引流策略將定制業(yè)務流量導入SRv6加速網(wǎng)絡,實現(xiàn)家寬業(yè)務的智能調度。

總結和展望

IPv6一直是各個國家高度關注的問題，也是下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎，也是我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)中新一代信息技術的一項重要新型技術應用。隨著SRv6技術的成熟，將會加速IPv6在現(xiàn)網(wǎng)的應用部署。

作為新一代IP承載協(xié)議，SRv6可以簡化并統(tǒng)一傳統(tǒng)的復雜網(wǎng)絡協(xié)議，將會在算力網(wǎng)絡、網(wǎng)絡智能調度、服務編排等方面在家寬業(yè)務場景中有著廣泛的應用。