IPv6 系列电子书（通信）SRv6.docxVIP

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SRv6简介

第1章

SRv6简介

IPv6经过20多年的发展并未得到广泛的部署和应用，SRv6（SegmentRoutingoverIPv6，基于IPv6的段路由）的出现顿时使IPv6焕发出非比寻常的活力。随着5G和云业务的发展，IPv6扩展报文头蕴藏的创新空间正在快速释放，基于其上的应用不断变为现实，人类正在加速迈入IPv6时代。

SRv6是新一代IP承载协议，可以简化并统一传统的复杂网络协议，是5G和云时代构建智能IP网络的基础。SRv6结合了SegmentRouting的源路由优势和IPv6的简洁易扩展特质，而且具有多重编程空间，符合SDN（SoftwareDefinedNetwork，软件定义网络）思想，是实现意图驱动网络的利器。

SRv6丰富的网络编程能力能够更好地满足新的网络业务的需求，而其兼容IPv6的特性也使得网络业务部署更为简便。SRv6不仅能够打破云和网络的边界，使运营商网络避免被管道化，将网络延伸到用户终端，更多地分享信息时代的红利，还可以帮助运营商快速发展智能云网，实现应用级的SLA保障，使千行百业广泛受益。

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SRv6的产生背景

第2章

SRv6的产生背景

SRv6从被提出到现在不过几年的时间，已经有多篇文稿成为IETF的RFC标准，截至2020年底，全球已经有上百个商用部署局点，其发展速度之快在IP技术的历史上并不多见，那么SRv6是什么？承载着什么历史使命呢？本章将从IP网络发展的历史展开，分析IP/MPLS网络发展过程中遇到的挑战，揭示SRv6产生的历史背景。

2.1IP/MPLS网络面临的挑战

在网络发展初期，为满足不同的业务需求，存在着多种网络形态，其中最主要的是电信网络和计算机网络之间的竞争，它们各自的代表性技术分别是ATM

（AsynchronousTransferMode，异步传输模式）和IP。最终随着网络规模变大、网络业务变多，简洁的IP战胜了复杂的ATM。

但是IP网络也确实需要一定的QoS保障，而且IP“最长匹配查表”方式面临着转发性能较差的问题。为此，业界做了很多的探索。1996年，MPLS技术的出现解

决了这些问题。MPLS是一种介于二层和三层之间的“2.5层”技术，支持IPv4和

IPv6等多种网络层协议，且兼容ATM与以太网等多种链路层技术。

IP与MPLS结合，能够在无连接的IP网络上提供QoS保障，并且MPLS标签交换转发方式解决了IP转发性能差的问题，所以IP/MPLS在一段时期内获得了成功。

随着网络业务的不断发展和网络规模的不断扩大，IP/MPLS的组合也遇到了如下问题和挑战：

1. 转发优势消失：随着路由表项查找算法的改进提升，尤其是以NP处理器为代表的硬件更新换代，当前MPLS的转发性能优势相比于IP转发已经不再那么明显。

2. 云网融合困难：随着互联网和云计算的发展，云数据中心越来越多。为满足多租户组网的需求，多种Overlay的技术被提出，典型的就是VXLAN（VirtualeXtensibleLocalAreaNetwork，虚拟扩展局域网）。历史上也有不少人尝试过将MPLS引入数据中心来提供VPN服务，但由于网络管理边界、管理复杂度和可扩展性等多方面的原因，MPLS进入数据中心的尝试均告失败。

3. 跨域部署困难：MPLS被部署到不同的网络域，例如IP骨干网、城域网和移动承载网等，形成了独立的MPLS域，因此也带来了新的网络边界。但很多业务需要端到端部署，所以在部署业务时需要跨越多个MPLS域，就带来了复杂的MPLS跨域问题。历史上，MPLSVPN有OptionA/B/C等多种形式的跨域方案，业务部署复杂度相对都较高。

4. 业务管理复杂：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，业务部署和管理复杂，不适合5G和云时代大规模业务部署。

5. 协议状态复杂：在IGP速度提升以后，由IGP自身来分标签已经不是问题，不再需要LDP。RSVP-TE协议实现比较复杂，需要交互大量的协议报文来维持连接的状态，节点和隧道越多，状态数越多，这种指数级状态增长给网络的中间节点带来了很大的性能压力，不利于组建大规模网络。RSVP-TE