SR-MPLS简介

SR&SR-MPLS SR(segment routing,段路由),其核心思想是将网络报文转发路径切割为不同的分段,并在路径起始点往报文中插入分段信息指导报文转发。目前,Segment Routing支持MPLS和IPv6两种数据平面,对应着两种技术方案:基于MPLS数据平面的Segment Routing称为SR-MPLS;基于IPv6数据平面的Segment Routing称为SRv6。本文主要介绍SR-MPLS。 为什么需要SR? IP承载网的孤岛问题。MPLS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,需要使用跨域VPN等复杂的技术来互联,导致端到端业务的部署非常复杂。 而且在L2VPN、L3VPN多种业务并存的情况下,设备中可能同时存在LDP、RSVP、IGP、BGP等协议,管理复杂,不适合大规模业务部署。 IPv4与MPLS的可编程空间有限。当前很多新业务需要在转发平面加入更多的转发信息,但IETF已经发表声明,停止为IPv4制定更新的标准,另外MPLS只有20bit的标签空间,且标签字段固定、长度固定,缺乏可扩展性,导致很难满足未来业务的网络编程需求。 应用与承载网隔离。目前应用与承载网的解耦,导致网络自身的优化困难,难以提升网络的价值。当前运营商普遍面临被管道化的挑战,无法从增值应用中获得相应的收益;而应用信息的缺失,也使得运营商只能采用粗放的方式进行网络调度和优化,造成资源的浪费。MPLS也曾试图更靠近主机和应用,但因为其本身网络边界多、管理复杂度大等多方面的原因,均以失败告终。 传统MPLS的瓶颈? 虽然MPLS因其标签交换的思想使其转发平面广受好评,但是MPLS控制平面却因为协议复杂、扩展性差、部署维护困难等问题受到诟病。 LDP是基于IGP算路结果完成标签分发,LDP存在的主要问题是: 依赖IGP,但是LDP与IGP实际是两个独立的协议,会存在不同步问题,导致流量黑洞。 只能通过最短路径转发,不支持流量工程,缺乏路径规划能力。 RSVP-TE虽然实现了流量工程,可以根据业务需要灵活地选择转发路径,但是也存在明显问题: 配置、维护复杂,RSVP-TE协议状态复杂,设备需要交互大量报文来维持隧道状态,使得该协议难以规模部署。 不支持负载分担,难以充分利用网络资源。 SR-MPLS的使命就是既需要保留传统MPLS网络的优点,还需要解决传统网络的困局。 SR-MPLS伴随着SDN思潮应运而生,SR-MPLS技术能够使网络更加简化,并具有良好的可扩展能力,主要体现在以下方面: 更简单的控制平面:无需部署LDP/RSVP-TE协议,只需要设备通过IGP/BGP协议扩展来实现标签分发或同步,或者由控制器统一负责SR标签的分配,并下发和同步给设备。 易扩展的转发平面:SR-MPLS复用了已有的MPLS转发平面,网络设备不做改动或者进行简单升级就可以支持SR的转发,在SR-MPLS中,Segment可以映射为MPLS标签,路径就是标签栈。 SR-MPLS以其简单、高效、易扩展的特点,使其具有很多优势: 具备网络路径可编程能力:SR-MPLS具备源路由优势,仅在源节点对报文进行标签操作即可任意控制业务路径,且中间节点不需要维护路径信息,设备控制平面压力小。 简化设备控制平面,减少路由协议数量,简化运维成本;标签转发表简单,标签占用少,设备资源占用率低。 更好的向SDN网络平滑演进:面向SDN架构设计的协议,融合了设备自主转发和集中编程控制的优势,能够更好地实现应用驱动网络。同时,支持传统网络和SDN网络,兼容现有设备,保障现有网络平滑演进到SDN网络。 SR-MPLS基本概念 segment Segment表示网络指令,用来指引报文去哪,怎么去。根据生成方式不同,Segment分为3类,分别是Prefix Segment、Node Segment、Adjacency Segment。 SID(Segment ID) 用于标识唯一的段,对应segment的三类,分为Prefix SID、Node SID、Adjacency SID Prefix SID,也可称之为前缀标签,是针对目的IP地址映射的标签。 Node SID,也可称之为节点标签,是针对设备Loopback口IP地址映射的标签,可以看作是特殊的Prefix SID。 Adjacency SID,也可称之为邻接标签,是每台设备针对自己的接口邻居发布的,用来显示指定数据包的外发链路,且具有方向性,例如P2分配的16024邻接标签,代表需要从本地Interface1接口外发给P4。 Prefix SID/Node SID和Adjacency SID可以分别类比于传统IP转发中的目的地址和出接口。...

更新: 2022-08-08 · 创建: 2022-09-08 · 2 分钟 · McLsk888