G-SRv6技术介绍

在云网融合时代大背景下,灵活敏捷的网络服务能力直接影响运营商的竞争力。SR(Segment  Routing)是源路由技术的一种,SRv6是SR技术在IPv6网络的应用。SRv6的出现是一个巨大的创新,它结合SDN技术使能可编程的网络,这为云网时代的网络基础服务、增值网络服务提供了创新的土壤。

SRv6继承了SR-MPLS的所有优点并进行了重大改进,通过把网络转发面统一到IPv6,转发面只要IPv6路由可达就可建立跨域转发路径,不再需要专门的MPLS转发面;通过定义功能指令信息,使得在宏观网络的视角下实现报文转发处理的可编程。

SRv6技术使用128bit的IPv6地址作为Segment ID(SID),以其极简可编程的特性,实现了任意接入和任意联接,可灵活满足各种网络业务需求,同时提供更高的可靠性和可扩展性,将成为新一代IP承载网的核心技术。随着SRv6技术和标准逐渐成熟,主流的设备芯片厂商和开源平台都已经支持SRv6,国内外运营商都开始了SRv6部署。

当前SRv6虽然具备上述诸多优点,但是缺点同样明显。主要的缺点在于当SID数目增多时,报文头开销过大。SRv6报文头过长带来的挑战主要分为以下三个方面:

1)报文头开销大导致网络链路带宽利用率低,256byte负荷包长在8层SID的情况下带宽利用率只有60%左右;

2)新增报文头长度可能导致报文大小超过MTU,导致分片或丢包,导致传输性能急剧下降;

3)SRv6报文处理对芯片要求高,老旧现网设备难以支持深度的报文头的复制操作。

这些问题也导致运营商现网无法平滑升级SRv6。针对上述问题,业界提出了多种128bit SID压缩方案。这些方案虽然达到了压缩目标,但都或多或少存在一些缺陷:

1)不兼容标准SRv6,影响实际部署

为支持存量演进和平滑升级,压缩方案需要支持和标准SRv6节点混合编排。此外,还需要兼容SRH。压缩方案修改SRH格式,可能存在报文被标准SRv6节点丢弃的风险。

2)压缩长度连续可变,增大实现难度

压缩方案需要考虑网络的可扩展性和字节对齐等因素。连续可变的压缩方案加大了设计复杂度,实用性也有待商榷。

3)不支持原有地址规划,浪费地址空间

当前SRv6的部署大多基于已有的公网地址规划。压缩方案的地址规划如果与当前网络地址规划不兼容,会导致无法部署或者公网地址的浪费。

针对这些问题,中国移动联合业界合作伙伴提出新的SRv6头压缩技术方案G-SRv6,该方案兼容标准SRv6,使用固定的SID压缩长度,兼容原有地址规划,支持现网平滑升级是目前适用于运营商网络的业界领先方案。同时中国移动一方面在产业界推动产品实现,另一方面在IETF推动标准化进程,以加快SRv6在国内的落地部署。

白皮书

1.G-SRV6技术白皮书 2020-10-29

https://mp.weixin.qq.com/s/_ob7rog2EHD1xH7ATBjJDA

2.中国移动弹性SD-WAN技术白皮书 2020-11-20

https://mp.weixin.qq.com/s/DyneVHBSA9uROt2Kp07VnQ