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颁布功夫:2020-12-03
作者:江十一
媒介
早在1997年,MPLS网络的推出,其选取标签互换,一个标签对应一个用户数据流的方式,极度易于用户间数据的隔离,利用分辨服务系统等闲地解决困扰传统IP网络的QoS/CoS问题,同时MPLS自身提供流量工程的能力,能够最大限度地优化配置网络资源,自动急剧建复网络故障,提供高可用性和高靠得住性。然而,为了满足越来越多的利用需要,MPLS技术在从前20多年一向在做加法,职能不休丰硕的同时,也带来了执行和使用上的复杂性。
Segment Routing的概想和技术系统在2013年初次提出,短短四年间已经获得了业界的宽泛支持,并已经在国内表前沿运营商的网络中起头现实部署。Segment Routing的源路由和无状态个性,使得其成为SDN/NFV在IP网络高低一步发展的关键技术,其超大规模组网能力也是实现IP网络端到端运营调度和网络沉构的基础。
Segment Routing是继MPLS之后,IP领域沉要的创新,得到了业界的宽泛支持,并逐步成为SDN的主流网络架构尺度。
本文通过讲述Segment Routing的诞生、产生SR的驱动力、SR的工作方式、SR的有关基础概想以及SR的利用场景,带各人初步意识SDN网络新兴技术Segment Routing。
01 什么是SR?
Segment Routing,分段路由是基于源路由理想而设计的在网络上转发数据包的和谈,借助MPLS转发平面实现数据转发,Segment Routing将网络蹊径分成一个个段,并且为这些段和网络中的转发节点(Node)分配段标识ID,通过对段和网络节点进行有序的分列(Segment List),得到一条齐全的转发蹊径。
02 SR的诞生
关于SR定名的起源,传闻起源于SR项目组的一次罗马经历,SR名字由来于“通往罗马之路”,意大利语中SR即“Strade Romane”,也就是我们时时听到的“All roads lead to Rome”,“条条大路通罗马”,通过组合多条路路,罗马人能够去往罗马帝国内的肆意处所。
Clarence Filsfils是Segment Routing技术的发现者和推动者;在思科工作的 20 年间,Clarence Filsfils 占有极其丰硕的创新、产业化、市场推广和现实部署经验,受到全球运营商、OTT 和大型企业客户的尊敬和信任。
03 SR产生的驱动力
优雅的MPLS数据平面很少受到挑战,但是人们越来越显著的感触到MPLS经典的节造平面(LDP、RSVP-TE)过于复杂,且不足可扩大性。
SR的技术优势,进一步驱动了SR利用的大规模部署利用。
04 SR的工作方式
在SR项主张早期,SR项目组用飞机行李转运的行李标签向没有有关技术布景的人员诠释,SR是若何工作的。以一个行李,从德国慕尼黑机。∕UC)到日本成田机。∟RT),蹊炯国亚特兰大机。ˋTL)为例。
如上图,当一个包裹在始发机场给行李贴上一个标签“慕尼黑(MUC)à亚特兰大(ATL)à成田(NRT)”,这样的话,传输系统中的每个站点不必要再鉴别单个行李的齐全蹊径,只必要鉴别几千个机场的代码,如MUC代表慕尼黑机场等,通过行李的标签代码,就能够依照标签将行李发往指定的主张地机场。
SR的做法其实一样,一个prefix segment代表一个机场代码,报文中的segment代表着行李上的标签,源节点知路数据包的特定要求,依照此编码为segment列表,压入报头中,网络中的其他设备不必要知路此数据包的特定要求,只必要知路,怎么处置prefix segment即可。
上图中,当一个数据包从,Site_A必要转发到Site_B时,当Site_A为数据包压入一个(16002à28003à16006)segment-list时,当蹊径中的网络节点进行转发时,只必要依照标签挨次去转发数据包,并不必要关注数据包的起源等,最终流量会依照图中紫色虚线进行转发。
05 SR有关概想
源路由
源路由器为要转发的数据包选择一个蹊径,并将其作为segment-list编码到数据包的包头中,网络中其余的路由器,执行编码的指令,并进行转发。
Segment Routing转发平面
MPLS转发平面
Segment-List体现为MPLS的标签栈
Segment Routing能够利用现有的MPLS数据平面
Segment即MPLS标签
可用于IPv4或IPv6地址簇
IPv6转发平面
Segment-List体现为路由扩大报头中的多个IPv6地址
全局Segment、本地Segment
Global Segment(全局Segment)
SR域中任一节点都领略Segment的有关指令
SR域中的每个节点都装置了该Segment的有关指令
在MPLS SR中体现为SRGB中的全局标签值
Local Segment(本地Segment)
只有该Segment的始发节点领略该Segment的有关指令
MPLS SR中体现为本地分发的标签
以R1àR3的两条蹊径为例,蓝色蹊径中的{16002,16003},为全局segment,SR域中任一节点都领略Segment的有关指令,流量依照R1àR2àR3转发;红色蹊径中{16004,27003,16003},其中27003位本地segment,疏导流量转发至R4衔接R5的互联链路中的其中一根链路,流量依照R1àR4à(27001对应链路)àR5àR3进行转发。
全局标签索引
Global Segment(全局Segment)始终以“SRGB(标签领域)”+index(索引)组成
SR域中,索引必须唯一
最佳实际:所有局点拥有一样的SRGB
运营商目前均要求使用“Global模式”
Global Segment简化了网络运营成本
各厂商SRGB界说分歧,如Cisco使用16000-23999
拥有一样SRGB的几个益处
标签拥有绝对值,即SRGB + Index
SRGB固定后,Index能够由IGB/BGP分配
Segment Routing节造平面
SR的节造平面可所以IGP(ISIS、OSPF)或BGP
1 IGP作为节造平面
IGP分发的Segment分为两种,为构建转发蹊径的根基构建?
Prefix Segment – 前缀段,又称Prefix-SID
Adj Segment – 邻接段,又称Adj-SID
IGP Prefix-SID
通常给/32 loopback接口分配标签
寓意:疏导流量沿着支持ECMP最短蹊径去往与该Segment有关联的前缀
支持ECMP
Global Segment
Segment = SRGB + Index
索引通过ISIS/OSPF分发
IGP Adj-SID
寓意:疏导流量向与该Segment有关联的邻接链路转发出去,而不思考最短蹊径若何
Local Segment
作为标签致反公告
通过ISIS/OSPF分发
只被Segment的始发节点鉴别
2 BGP作为节造平面
使用BGP新属性,Type 40
非必选,可传递属性
BGP中使用独立地址簇 address-family Label unicast
BP分发的Segment分为两种,为构建转发蹊径的根基构建?
Prefix Segment – 前缀段,又称Prefix-SID
BGP EPE(Egress Peer Engineering)扩大
BGP Prefix-SID
通常以环回口分配标签
Global Segment
寓意:疏导流量沿着支持BGP ECMP多蹊径去往该Segment有关联的前缀
BGP EPE(Egress Peer Engineering)扩大
Local Segment
用于为对等体分配Peer-Node SID、Peer-Adj SID和Peer-Set SID
06 SR的利用场景
利用场景1:蹊径分离服务
蹊径选择就如同机场VIP通路服务,通过对蹊径的规划,使得沉要的流量得到优先的转发保险。
1)无Segment Routing
R1àR2:只能通过负载平衡或强造单一蹊径
2)有Segment Routing
R1àR2:分歧业务自由界说,动态规划,能够凭据分歧的业务需要界说分歧的蹊径,保峻峭害业务的转发
利用场景2:蹊径质量规划
蹊径质量规划就如同地图导航,以从iSlot官方网站北京公司到内江公司为例,会有三条蹊径进行选择,我们能够凭据自身需要,规划蹊径,如:功夫最短、公里数最短、收费至少等,亦可选择不走高速,躲避拥挤等等;SR也能够凭据网络延时、开销、带宽、抖动等为特定的业务需要选择特定的数据转发蹊径。
1)无Segment Routing
R1àR2:只能通过负载平衡或强造单一蹊径
2)有Segment Routing
R1àR2:分歧业务自由界说,动态规划,能够凭据分歧的业务需要界说分歧的蹊径,保峻峭害业务的转发
利用场景3:端到端统一数据平面
