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作者：吳煥政，單位：中國移動智慧家庭運營中心
原標題：SRv6技術在家庭網絡中的應用
中國移動為適應云游戲、高清視頻通話、AR/VR等新興數字家庭業(yè)務發(fā)展，家庭網絡能力需按照業(yè)務特點提供相互隔離、服務質量保證的切片網絡，為用戶提供良好的業(yè)務體驗。中國移動以算力網絡基礎設施為基礎，打造以“輕量化設備+容器化插件+確定性網絡”為重點的家庭算力網絡能力層，支撐家庭業(yè)務應用，實現家庭終端輕量化、家業(yè)部署靈活化、家寬網絡精品化。SRv6技術具備部署簡單、智能化、可編程、APN6等特點，為家寬網絡精品化提供了新的解決方案。
SRv6概念
Segment Routing（SR）是一種源路由技術，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序列進行轉發(fā)，從而實現網絡的編程能力。
目前Segment Routing技術主要有SR-MPLS和SRv6兩種實現。其中，SR-MPLS是基于MPLS數據平面的Segment Routing實現，其SID為MPLS標簽（Label）；SRv6（Segment Routingover IPv6，基于Ipv6的分段路由）則是基于IPv6數據平面的Segment Routing實現，其SID為IPv6地址。
SRv6結合了Segment Routing的源路由優(yōu)勢和IPv6的所有特質，并且具有多重網絡編程空間，符合SDN（Software Defined Network，軟件定義網絡）思想。
SRv6實現原理
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Segment List逐段地被更新，從而完成逐段轉發(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實際需求靈活定義。
Locator是分配給一個網絡節(jié)點的網絡位置標識，用于路由和轉發(fā)數據包。
Function是用來表達該SID要執(zhí)行的轉發(fā)行為。在SRv6網絡編程中，不同的轉發(fā)行為由不同的Function來表達。
Arguments是可選參數，它可以攜帶指令執(zhí)行時所需的參數。例如用戶標識、應用類型、質量需求等任何其他相關的信息。
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)務信息的Segment。
圖4 segment類型
SRv6轉發(fā)過程
圖5 SRv6轉發(fā)拓撲圖
P1和P2模擬骨干網設備，PE1和PE2模擬骨干網邊緣設備，CE1和CE2客戶接入設備Host1和Host2做client和server。在轉發(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:
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協議與SDN控制器進行交互，可以自動對整個網絡進行智能化調度。
可編程：可以根據業(yè)務需求對segment進行編程。
感知應用：將應用信息帶入網絡中，使網絡及時感知應用類型及需求，以提供智能化和定制化的服務。
多種隧道能力：可以支持SRv6 BE、L2VPN、L3VPN
SRv6應用場景
5.1 SRv6主要應用場景
5.2 SRv6家庭應用場景
通過云網關對流量進行APN6封裝，并通過引流策略將定制業(yè)務流量導入SRv6加速網絡,實現家寬業(yè)務的智能調度。
總結和展望
IPv6一直是各個國家高度關注的問題，也是下一代互聯網發(fā)展的基礎，也是我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)中新一代信息技術的一項重要新型技術應用。隨著SRv6技術的成熟，將會加速IPv6在現網的應用部署。
作為新一代IP承載協議，SRv6可以簡化并統一傳統的復雜網絡協議，將會在算力網絡、網絡智能調度、服務編排等方面在家寬業(yè)務場景中有著廣泛的應用。
下載ECAD模型
