SRv6技術(shù)在家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
1、SRv6概念
Segment Routing（SR）是一種源路由技術(shù)，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(zhuǎn)發(fā)，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的編程能力。
目前Segment Routing技術(shù)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(biāo)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(jié)合了Segment Routing的源路由優(yōu)勢和IPv6的所有特質(zhì)，并且具有多重網(wǎng)絡(luò)編程空間，符合SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）思想。
2、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(zhuǎn)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(luò)節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)位置標(biāo)識，用于路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。
- Function是用來表達該SID要執(zhí)行的轉(zhuǎn)發(fā)行為。在SRv6網(wǎng)絡(luò)編程中，不同的轉(zhuǎn)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(biāo)識、應(yīng)用類型、質(zhì)量需求等任何其他相關(guān)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(jié)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(wù)信息的Segment。
圖4 segment類型
3、SRv6轉(zhuǎn)發(fā)過程
圖5 SRv6轉(zhuǎn)發(fā)拓撲圖
P1和P2模擬骨干網(wǎng)設(shè)備，PE1和PE2模擬骨干網(wǎng)邊緣設(shè)備，CE1和CE2客戶接入設(shè)備Host1和Host2做client和server。在轉(zhuǎn)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:
4、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(luò)進行智能化調(diào)度。
- 可編程：可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求對segment進行編程。
- 感知應(yīng)用：將應(yīng)用信息帶入網(wǎng)絡(luò)中，使網(wǎng)絡(luò)及時感知應(yīng)用類型及需求，以提供智能化和定制化的服務(wù)。
- 多種隧道能力：可以支持SRv6 BE、L2VPN、L3VPN
5、SRv6應(yīng)用場景
5.1 SRv6主要應(yīng)用場景
5.2 SRv6家庭應(yīng)用場景
通過云網(wǎng)關(guān)對流量進行APN6封裝，并通過引流策略將定制業(yè)務(wù)流量導(dǎo)入SRv6加速網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)家寬業(yè)務(wù)的智能調(diào)度。
6、總結(jié)和展望
IPv6一直是各個國家高度關(guān)注的問題，也是下一代互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)，也是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中新一代信息技術(shù)的一項重要新型技術(shù)應(yīng)用。隨著SRv6技術(shù)的成熟，將會加速IPv6在現(xiàn)網(wǎng)的應(yīng)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(fù)雜網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，將會在算力網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)智能調(diào)度、服務(wù)編排等方面在家寬業(yè)務(wù)場景中有著廣泛的應(yīng)用。
