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        淺談SRV6技術(shù)對(duì)運(yùn)營(yíng)商的影響

        2021-08-16 05:02:04楊淋翔朱敏曉解蕓
        中國(guó)新通信 2021年11期
        關(guān)鍵詞:運(yùn)營(yíng)商

        楊淋翔 朱敏曉 解蕓

        【摘要】? ? 隨著5G技術(shù)的發(fā)展及更多業(yè)務(wù)的云化需求,政企客戶對(duì)專線業(yè)務(wù)的要求不斷提高,運(yùn)營(yíng)商需要增強(qiáng)自身的競(jìng)爭(zhēng)能力來(lái)應(yīng)對(duì),這需要提升網(wǎng)絡(luò)智能化,并構(gòu)建云網(wǎng)一體的能力,需要SRV6技術(shù)來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的MPLS網(wǎng)絡(luò)。

        【關(guān)鍵詞】? ? 云網(wǎng)一體? ? SRV6? ? 運(yùn)營(yíng)商

        隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及SDN技術(shù)的發(fā)展,我們已經(jīng)步入了全面智能化數(shù)字化的社會(huì)。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,技術(shù)的不斷演進(jìn)就要求不斷的對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,從而滿足新環(huán)境下業(yè)務(wù)需求,云網(wǎng)的一體融合成為發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí),由于IPV4地址面臨枯竭的問(wèn)題,5G/IOT/云化業(yè)務(wù)的發(fā)展對(duì)ipv6的依賴也更多,SRV6技術(shù)可以很好的支持SDN/NFV業(yè)務(wù),提供可編程性和E2E的拓展服務(wù),同時(shí)也能夠兼容傳統(tǒng)業(yè)務(wù),例如L3VPN和EVPN,是下一代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展一項(xiàng)重要的技術(shù)。

        一、傳統(tǒng)骨干網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)

        第一代為MPLS,它的控制面為RSVP-TE,LDP和IGP,轉(zhuǎn)發(fā)面為MPLS,這是一個(gè)以設(shè)備為中心的網(wǎng)絡(luò)模型,每個(gè)網(wǎng)元獨(dú)立計(jì)算拓?fù)?,只能做到局部最?yōu),沒(méi)有全局視角。

        第二代為SR MPLS,它在控制面上去LDP和RSVP-TE,通過(guò)IGP/BGP進(jìn)行標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā),它重用了MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,能夠與SDN結(jié)合,不過(guò)其中間的節(jié)點(diǎn)無(wú)狀態(tài)化。

        第三代為SRv6,它在控制面上也利用IGP/BGP進(jìn)行標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā),但在控制面上去除了MPLS,直接使用IPV6@SRH進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。解決了MPLS標(biāo)簽無(wú)法聚合的問(wèn)題,其利用了IPV6地址的可聚合性和天然可達(dá)性的特點(diǎn)。SRV6為IPV6改造創(chuàng)造了契機(jī),符合國(guó)家的相關(guān)政策導(dǎo)向。面向IPV6時(shí)代,能夠更好的實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)融合。

        二、MPLS業(yè)務(wù)特點(diǎn)與現(xiàn)狀

        MPLS有LDP(Label Distribution Protocol)和RSVP-TE(Resource ReserVation Protocol-Traffic Engineering)兩大協(xié)議。

        LDP本身沒(méi)有算路能力,它是基于IGP算路結(jié)果來(lái)分發(fā)標(biāo)簽,從而得到標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)路徑。它具有IGP的一些優(yōu)點(diǎn),比如支持最短路徑轉(zhuǎn)發(fā)、支持負(fù)載分擔(dān)(Equal Cost Multi-Path),同時(shí)它的配置也較為簡(jiǎn)單,利于組建大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。但是在日常維護(hù)過(guò)程中,LDP也暴露出來(lái)一些問(wèn)題,首先就是由于各個(gè)設(shè)備之間需要發(fā)送大量的消息來(lái)維持狀態(tài),浪費(fèi)了大量的帶寬資源和CPU資源;其次是LDP需要同步IGP的狀態(tài),否則會(huì)產(chǎn)生流量黑洞。

        RSVP-TE可以用做顯示路徑規(guī)劃、帶寬資源預(yù)留以及多種鏈路保護(hù)等應(yīng)用。但是與之而來(lái)也暴露出一些缺點(diǎn),首先它的配置很復(fù)雜,例如四臺(tái)設(shè)備需要組成RSVP-TE隧道進(jìn)行兩兩互聯(lián),則需要進(jìn)行12遍配置。后續(xù)擴(kuò)容工作量大,不利于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。其次,RSVP-TE是有狀態(tài)的協(xié)議,鄰居之間需要發(fā)送大量的消息來(lái)維持鄰居和鏈路狀態(tài),如果業(yè)務(wù)量較大,消息占用的帶寬資源就很多,也會(huì)大量的消耗設(shè)備的CPU資源和內(nèi)存資源。假如網(wǎng)絡(luò)中存在某些匯聚核心節(jié)點(diǎn),就容易成為網(wǎng)絡(luò)中的性能瓶頸。最后,RSVP-TE采用的部署方式為分布式架構(gòu),每臺(tái)設(shè)備只能知道自身的狀態(tài),如果想知道鄰居設(shè)備的狀態(tài),則需要發(fā)送大量的信令去實(shí)現(xiàn),所以采用RSVP-TE不適合構(gòu)建大的ip網(wǎng)絡(luò)。

        目前運(yùn)營(yíng)商大部分政企業(yè)務(wù)專線仍采用IPV4+MPLS來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的開通,主要存在的問(wèn)題主要有三點(diǎn),首先就是孤島問(wèn)題,它需要跨域VPN等復(fù)雜技術(shù),導(dǎo)致E2E部署較困難;其次就是IPV4+MPLS封裝的可編程空間有限,MPLS標(biāo)簽長(zhǎng)度也是固定的,新業(yè)務(wù)無(wú)法加入更多的封裝;最后就是應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的解耦導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)自身的優(yōu)化困難,很難提升價(jià)值。面對(duì)客戶日益提高的網(wǎng)絡(luò)需求,運(yùn)營(yíng)商需要做出一些改變。

        三、為什么要采用SRV6

        Segment Routing(SR)是一種源路由技術(shù),通過(guò)為每個(gè)節(jié)點(diǎn)或者鏈路分配Segment標(biāo)識(shí),頭部節(jié)點(diǎn)再把這些標(biāo)識(shí)進(jìn)行組合形成Segment路徑,指引報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā),從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編程能力。

        Segment Routing對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)有如下優(yōu)點(diǎn):

        1.只采用了IGP,簡(jiǎn)化了控制協(xié)議,降低了運(yùn)維的復(fù)雜程度。

        2.具有很好的擴(kuò)展性,在頭部進(jìn)行字節(jié)編排,通過(guò)不同的Segment組合排列實(shí)現(xiàn)路徑的切換,網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元感知良好。

        3.提供更好的保護(hù)功能,采用了快速重路由保護(hù)機(jī)制,能夠打造高擴(kuò)展與高可靠性相結(jié)合的IP網(wǎng)絡(luò)。

        4.能夠節(jié)約網(wǎng)絡(luò)維護(hù)成本,這取決于其可編程的特點(diǎn)。通過(guò)Segment編排來(lái)實(shí)現(xiàn)不同路徑的需求,選擇最優(yōu)方案,從而減少運(yùn)維建設(shè)成本。

        SRV6繼承了SR的優(yōu)點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,由于ipv6地址具有空間數(shù)量無(wú)限、地址唯一、全網(wǎng)可達(dá)的特性,所以采用SRV6技術(shù)只要地址可達(dá)就可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)接入。這是SRV6成為未來(lái)IP網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)的關(guān)鍵。

        筆者歸納了SRV6的三個(gè)特點(diǎn):

        第一個(gè)特點(diǎn)為“智慧”,它的網(wǎng)絡(luò)路徑可以編程、業(yè)務(wù)可以進(jìn)行編程、轉(zhuǎn)發(fā)行為可以編程,SRV6是基于SDN架構(gòu)的,能夠跨域APP與網(wǎng)絡(luò)之間的鴻溝,將APP中的應(yīng)用程序信息帶入到網(wǎng)絡(luò)之中。

        第二個(gè)特點(diǎn)是“簡(jiǎn)單”,SRV6是基于IGP和BGP擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)的,沒(méi)有MPLS標(biāo)簽,不使用LDP/RSVP-TE協(xié)議。在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部引入SRV6之后,只需要TOR交換機(jī)支持SRV6即可,其他交換機(jī)僅僅只需要支持IPV6就可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)承載。在NFV場(chǎng)景引入SRV6后,可以輕松地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)鏈SFC(Service Function Chain)等需求。

        第三個(gè)特點(diǎn)是“純IP化”,SRV6是基于Native IPV6進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),能夠完全融入現(xiàn)有的IPV6網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以不支持SRV6,不需要規(guī)模升級(jí)就可以部署新業(yè)務(wù),便于運(yùn)營(yíng)商平滑的發(fā)展新業(yè)務(wù)。

        綜上所述,SRV6是一個(gè)構(gòu)建智簡(jiǎn)IP化網(wǎng)絡(luò)的利器,目前,運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備商已基于SRV6+EVPN實(shí)現(xiàn)了Overlay融合應(yīng)用,同時(shí)也在積極推進(jìn)SRV6標(biāo)準(zhǔn)制定及試點(diǎn)應(yīng)用,不過(guò)想要實(shí)現(xiàn)未來(lái)構(gòu)建與業(yè)務(wù)緊密結(jié)合的定制化網(wǎng)絡(luò),SRV6標(biāo)準(zhǔn)需要不斷的完善。

        四、結(jié)束語(yǔ)

        在過(guò)去的十年里,IP技術(shù)發(fā)展迅速,幀中繼、ATM、TDM技術(shù)先后被替代,MPLS成為了IP承載網(wǎng)絡(luò)的核心。隨著云業(yè)務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等新興技術(shù)的快速發(fā)展,社會(huì)的各行各業(yè)全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型,運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行云網(wǎng)業(yè)務(wù)融合改變刻不容緩。SRV6技術(shù)的出現(xiàn),將會(huì)承擔(dān)構(gòu)建智簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)的使命。

        參? 考? 文? 獻(xiàn)

        [1]張林,唐利莉,張皆悅.云網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展推動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向SRV6演進(jìn)[J].通信世界.2021(07)

        [2]王君健. SRV6技術(shù)探討[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù).2020(01)

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