当分段路由赶上IPv6新一代的IP承载协议SRv6它其实太强了！_报文_收集

Segment Routing IPv6（SRv6）是一种基于IPv6的新型网络编址和转发机制，它在IPv6数据包的扩展头中嵌入了信息，以辅导数据包在网络中的传输路径。
SRv6的涌现为网络管理和运用供应了更大的灵巧性和可编程性，有望在当代网络中引领一场变革。
本文瑞哥将深入先容SRv6的各个方面，包括事理、特性、运用处景等。

一、为什么须要SRv6?

传统网络中，IP承载网存在着孤岛问题，不同域之间相互独立，导致端到端业务的支配变得繁芜。
纵然在MPLS统一了承载网的情形下，IP骨干网、城域网、移动承载网之间仍旧是独立的MPLS域。
这哀求利用跨域VPN等繁芜技能来实现互联，使得网络支配和管理变得困难。
SRv6通过路径编程的办法，能够肃清这种孤岛问题，实现更加灵巧的网络连接，简化端到端业务的支配。

随着新业务的呈现，对网络的编程需求也不断增加。
然而，IPv4的可编程空间受到限定，IETF已经停滞为IPv4制订更新的标准，使得在IPv4网络上知足新业务的需求变得困难。
同时，MPLS的标签空间有限，且缺少可扩展性，难以知足未来网络编程的需求。
SRv6通过利用IPv6的灵巧扩展头，为网络供应更大的可编程空间，使得网络更好地适应不断变革的业务需求。

传统网络中，运用与承载网相互解耦，导致网络自身的优化变得困难。
这种隔离阻碍了网络从增值运用中得到相应的收益，同时也妨碍了网络的有效调度和优化。
SRv6的涌现有助于办理这一问题，通过将运用信息融入到网络中，实现运用与网络的紧密集成，为运营商供应更多的增值做事和收益机会。

在传统网络中，数据面和掌握面常日是紧密耦合的，相互绑定在一起。
这使得网络演进变得繁芜，业务上线周期长，难以适应新兴业务快速发展的需求。
SRv6通过实现数据面和掌握面的解耦，以及供应更灵巧的路径编程，使得网络演进更为大略和高效，有助于应对不断变革的业务需求。

SRv6的涌现不仅办理了传统网络面临的问题，同时推动了网络进入一个更加灵巧、可编程的新时期。
其运用前景在应对日益繁芜的网络环境和业务需求方面具有主要意义。

Segment Routing (SR) 是一种源路由技能，旨在简化网络的路径掌握和转发机制。
其核心思想是将网络路径切割为不同的分段（Segments），并在路径的起始点插入分段信息，中间节点只需根据报文携带的分段信息进行转发。
每个路径分段都有一个唯一的标识符，称为 Segment Identifier（SID）。

为了更好地理解 SR 的事理，可以通过一个旅行的例子进行比喻。
假设你要从城市 A 出发，经由城市 B 和城市 C，终极到达城市 D。
全体旅行路径可以分为两个段落：A 到 B，B 到 C，然后你只须要按照这两个段落的操持提高，终极到达 D。

类似地，SR 技能将网络路径划分为不同的段落，每个段落由一个唯一的 SID 标识。
起始节点根据业务需求将这些段落组合成路径，并在报文中插入相应的 Segment List（路径列表）。
中间节点只需按照报文中的路径列表信息进行转发，而不须要深入理解全体网络路径。

SR 技能支持两种不同的转发平面：

在 SR 技能中，Segment 的组合和排序可以实现对路径的编程，以知足不同做事质量的需求。
总的来说，SR 技能通过简化路径掌握和转发机制，提高了网络的灵巧性和可编程性。

SRv6是一种新型的网络技能，它结合了Segment Routing（SR）和IPv6两种网络技能。
SRv6的全称是Segment Routing over IPv6，也便是基于IPv6转发平面的段路由。
这是一种新一代的IP承载协议。

SRv6采取了现有的IPv6转发技能，并通过灵巧的IPv6扩展头，实现了网络的可编程。
这种技能简化了网络协议类型，具有良好的扩展性和可编程性，可以知足更多新业务的多样化需求，供应高可靠性，在云业务中有良好的运用前景。

SRv6的涌现办理了一系列的问题，推动网络进入一个全新的时期。
SRv6是基于IPv6转发平面的SR技能，其结合了SR源路由上风和IPv6简洁易扩展的特质，具有其独特的上风。
SRv6技能特点及代价可以归纳为以下三点：聪慧、极简、纯IP化。

SRv6具有强大的可编程能力。
SRv6具有网络路径、业务、转发行为三层可编程空间，使得其能支撑大量不同业务的不同诉求，契合了业务驱动网络的大潮流。
SRv6完备基于架构，可以超过APP和网络之间的鸿沟，将APP的运用程序信息带入到网络中，可以基于全局信息进行网络调度和优化。

SRv6不再利用LDP/RSVP-TE协议，也不须要MPLS标签，简化了协议，管理大略。
EVPN和SRv6的结合，可以使得IP承载网简化归一。
简化网络协议SRv6冲破了MPLS跨域边界，支配大略，提升了跨域体验。

SRv6基于Native IPv6进行转发。
SRv6是通过扩展报文头来实现的，没有改变原有IPv6报文的封装构造，SRv6报文依然是IPv6报文，普通的IPv6设备也可以识别SRv6报文。
SRv6设备能够和普通IPv6设备共同支配，对现有网络具有更好的兼容性，可以支撑业务快速上线，平滑演进。

SRv6的事情事理是基于IPv6的扩展头部。
在扩展头部中携带了“IPv6地址（被称为SID）”，利用这个IPv6地址来辅导支持SRv6的设备对报文进行报文转发。
SRv6的设计理念在于对路径进行分段（Segment）以及在起始节点对路径进行排序组合（Segment List），确定出行路径。

SRv6紧张有SRv6 BE和SRv6 TE Policy两种事情模式，虽然两种模式都可以用来承载传统业务，但也存在差异。
前者紧张利用一个业务SID来指引报文在链路中的转发，用于承载普通的VPN业务，虽然它不具备流量工程能力，但却能够快速开通业务。
后者紧张用于实现流量工程，通过在头节点封装一个有序的指令列表（即路径信息）来辅导报文穿越网络，能够有效提升网络质量。

SRv6采取IPv6标准规范（RFC2460）中定义的路由扩展报头，新定义了一种IPv6的扩展报头——SRH（Segment Routing Header），该扩展头指定一个IPv6的显式路径，存储的是IPv6的Segment List信息。
其浸染与SR-MPLS里的Segment List类似，头节点在IPv6报文中增加一个SRH扩展头，中间SRv6节点就可以按照SRH里包含的路径信息进行处理和转发，而非SRv6节点只须要按照标准的目的IPv6进行传统转发。

SRv6的转发是通过读取SRH报头，更新指针，变换目的地址进行转发的。
当网络中有不支持SRv6的节点时，该节点可根据数据包目的地址进行标准的IPv6转发，这意味着，SRv6可以与现有的IPv6网络可以实现无缝兼容，即SRv6可以在传统IPv6网络上实现增量支配，无须更换所有现网设备。

SRv6在网络中的事情可以通过两个关键方面来阐明：SRv6报文转发流程和SRv6的事情模式。

SRv6的报文转发流程紧张涉及报文的封装和转发两个步骤。
以下是基本的 SRv6 报文转发流程：

SRv6的事情模式紧张包括两种：单一Segment模式和多重Segment模式。

单一Segment模式：

在单一Segment模式下，全体业务路径由单个Segment构成。
报文只需按照Segment List中的顺序经由这个单一的Segment即可。
这种模式适用于大略的路径需求，例如基本的流量转发。

在多重Segment模式下，业务路径由多个Segment组成，每个Segment实行不同的网络行为。
报文须要依次经由这些Segment，每个Segment都有特定的功能。
这种模式适用于须要繁芜做事链路或多层网络行为的场景。

SRv6通过报文的路径方案、报文封装、报文转发和Segment的实行等步骤，实现了网络中的事情。
其灵巧的事情模式使得网络管理员能够根据详细的业务需求定制化地配置网络路径，从而知足不同的做事质量和业务需求。
这种事情办法使得SRv6在网络创新和运用定制方面具备了强大的潜力。

SRv6 BE 模式是 SRv6 的基本事情模式，用于支持 IPv6 网络的基本承载做事，即“Best Effort”做事。
在这种模式下，SRv6紧张用于供应基本的路由和转发功能，使网络能够支持最佳努力传输的数据流。

SRv6 TE Policy 模式是在 SRv6 BE 的根本上，进一步引入流量工程策略，用于供应更风雅的流量掌握和路径优化。
这个模式适用于对网络资源进行更细粒度掌握和优化的场景，例如，须要知足特定业务的做事质量（QoS）哀求。

这两种模式为 SRv6 在网络中的运用供应了不同的选择，可以根据详细的网络场景和业务需求选择得当的事情模式。
无论是根本的 Best Effort 做事还是更风雅的 Traffic Engineering Policy，SRv6 都为网络供应了更灵巧、可编程的办理方案。

SRv6的紧张上风表示在三个方面：简化网络协议、Native IP属性和网络可编程能力。

SRv6通过扩展IGP/BGP，去掉LDP和RSVP-TE等MPLS隧道技能，简化了掌握面；在数据面直策应用IPv6地址作为转发标签，去除了MPLS标签；在掌握面和数据面都实现了统一承载，极大地简化了网络协议，降落了运维的繁芜度，让云、管、端可以基于同一个标准协议实现端到端可管可控，实现业务一线灵巧入多云、业务敏捷开通。

SRv6通过IPv6扩展报文头来实现，没有改变IPv6报文的封装构造，保持了对现有网络的兼容性；SRv6依赖IPv6可达性可实现任意IPv6节点之间的互通，使得SRv6跨域支配更加大略；在报文转发过程中，普通中间节点仅支持IPv6转发即可，无需支持分外的转发逻辑，使得SRv6可以冲破运营商网络和数据中央网络之间的界线，进入数据中央网络，极大地增强了SRv6的扩展性和支配的灵巧性。

SRv6的网络可编程能力表示在SRH（Segment Routing Header）扩展头中，SRH中有三层编程空间。
SRH通过将多个Segment有序组合进行路径编程，可根据业务意图、网络状态等智能选择最佳路径并实时调度。
SRv6 SID为128位IPv6地址形式，标准格式为“Locator:Function:Args”，可以灵巧分为多段，每段的长度可以变革，具备灵巧编程能力。
个中Locator表示到达该节点的路由信息，Function和Args分别表示在该节点实行的详细功能和所需的参数，按照不同功能定义不同SID，具备良好的扩展性。
SRv6 SID既有IPv6地址的路由能力，又有SRv6特有的行为能力，不仅可以表示路由，还可以表示接口、设备、业务和运用等。
对SRv6 SID的灵巧定义和利用，可以实现设备级/运用级的可编程。
Optional TLV可以用于进一步自定义功能，支持更丰富的网络编程。

SRv6实现网络编程的核心在于利用 Segment Routing Header（SRH），这是一种 IPv6 路由扩展头，用于指定报文的显式路径，从而实现路径编程。
SRH 存储了 Segment List 的信息，该列表是有序排列的 Segments，表示报文的预定转发路径。

SRv6的关键在于 Segment Routing Header（SRH）的设计。
SRH 不仅包含了 Segment List，还包括 Segments Left 字段，用于指示报文确当前位置。
这种办法使得全体网络路径变得可控，能够精确辅导报文的传输路径，从而实现对网络的编程。

通过这样的机制，SRv6为网络供应了极大的灵巧性和可编程性，使得网络管理员可以根据详细业务需求定制化地配置网络路径，知足不同的做事质量和业务需求。

SRv6的可编程能力是由其三层可编程空间供应支持的，这三个关键组成部分分别是 Segment 序列、SRv6 SID（Segment Identifier）的利用、以及 Segment Routing Header（SRH）中的 Optional TLV（Type-Length-Value）。

Segment 序列是 SRv6 中实现路径编程的关键。
多个 Segment 被组合成一个 SRv6 路径，从而实现对报文转发路径的精确掌握。
每个 Segment 在路径中实行一系列指令，定义了报文的行为和路径。
这种路径的组合和排序实现了灵巧的网络编程，使得网络管理员能够根据详细需求自定义网络路径。

SRv6 中的 SID 是 Segment 的标识符，是一个 128 位的值，以 IPv6 地址的形式表示。
每个 SID 包含 Locator、Function 和 Arguments 三个部分。
这三个部分授予了 SRv6 Segment 详细的路由、转发行为和参数信息。
Locator 供应了 IPv6 路由能力，Function 表达了设备实行的转发动作，而 Arguments 则是对 Function 的补充，供应实行时的参数。
通过这种灵巧的 SID 构造，SRv6 能够实现丰富多样的网络编程。

Optional TLV 是 SRH 中的一部分，用于在报文的转发过程中携带一些非规则的信息。
这些信息可以包含在 SRH 中的 TLV 中，根据须要进行自定义。
这为运用层供应了额外的编程空间，使得网络能够携带更多的信息，以更好地知足业务需求。

SRv6通过 Segment 序列、SRv6 SID 的利用以及 Optional TLV 这三个可编程空间，实现了对网络的精确掌握和定制化编程。
这种灵巧性不仅使得网络能够更好地适应不同的业务需求，还使得 SRv6 能够与 SDN 技能完美领悟，实现网络与运用的互动，构建业务驱动的可编程网络。
这样的设计使得 SRv6 在网络创新和运用定制方面具备了强大的潜力。

SRv6简化了网络协议类型，具有良好的扩展性和可编程性，可以知足更多新业务的多样化需求，供应高可靠性，在云业务中有良好的运用前景。

SRv6的上风使网络变得更简洁、更智能，使其成为IPv6时期最有前景的网络技能。
SRv6不仅冲破了云和网络的边界，将网络延伸到用户终端，使运营商网络避免被管道化，还可以帮助运营商快速发展智能云网，实现运用级/用户级的网络SLA保障，给运营商带来更多可能的增值。
5G、IoT、云业务对网络的可扩展性、可掩护性、确定性、稳定性和安全性提出了很高的哀求，而5G-Advanced核心网仅需扩展UPF及SMF支持SRv6，就可以利用SRv6技能很好地匹配这些需求。

SRv6可以用于连接边缘电信云场景，可以实现网络可编程。
基于IPv6的可达性特点，SRv6在跨域的场景下不须要再采取背靠背等形式拼接，可直接跨多域，简化了跨域业务的支配。

统一了承载网，但是IP骨干网、城域网、移动承载网之间是独立的MPLS域，是相互分离的，须要利用跨域VPN等繁芜的技能来互联，导致端到端业务的支配非常繁芜。
而且在L2VPN、L3VPN多种业务并存的情形下，设备中可能同时存在LDP、RSVP、IGP、BGP等协议，管理繁芜，不适宜大规模业务支配。

SRv6通过扩展IGP/BGP，去掉LDP和RSVP-TE等MPLS隧道技能，简化了掌握面；在数据面直策应用IPv6地址作为转发标签，去除了MPLS标签；在掌握面和数据面都实现了统一承载，极大地简化了网络协议，降落了运维的繁芜度，让云、管、端可以基于同一个标准协议实现端到端可管可控，实现业务一线灵巧入多云、业务敏捷开通。

当前很多新业务须要在转发平面加入更多的转发信息，但IETF已经揭橥声明，停滞为IPv4制订更新的标准；其余MPLS只有20bit的标签空间，且标具名段固定、长度固定，缺少可扩展性，导致很难知足未来业务的网络编程需求。

SRv6 SID为128位IPv6地址形式，标准格式为“Locator:Function:Args”，可以灵巧分为多段，每段的长度可以变革，具备灵巧编程能力。
个中Locator表示到达该节点的路由信息，Function和Args分别表示在该节点实行的详细功能和所需的参数，按照不同功能定义不同SID，具备良好的扩展性。
SRv6 SID既有IPv6地址的路由能力，又有SRv6特有的行为能力，不仅可以表示路由，还可以表示接口、设备、业务和运用等。
对SRv6 SID的灵巧定义和利用，可以实现设备级/运用级的可编程。
Optional TLV可以用于进一步自定义功能，支持更丰富的网络编程。

目前运用与承载网的解耦，导致网络自身的优化困难，难以提升网络的代价。
当前运营商普遍面临被管道化的寻衅，无法从增值运用中得到相应的收益；而运用信息的缺失落，也使得运营商只能采取粗放的办法进行网络调度和优化，造成资源的摧残浪费蹂躏。
MPLS也曾试图更靠近主机和运用，但由于其本身网络边界多、管理繁芜度大等多方面的缘故原由，均以失落败告终。

SRv6完备基于架构，可以超过APP和网络之间的鸿沟，将APP的运用程序信息带入到网络中，可以基于全局信息进行网络调度和优化。

传统网络数据面和掌握面紧密耦合，相互绑定发卖，在演进上相互依赖，业务上线周期长，难以应对现在新兴业务快速发展的局势。

SRv6的数据面和掌握面解耦，相互独立发卖，在演进上相互独立，业务上线周期短，能够应对现在新兴业务快速发展的局势。

表格图 | 可以长按保存

表格图 | 可以长按保存