特性描述01、Segment Routing MPLS介绍

Segment Routing MPLS介绍

 

定义

段路由SR（Segment Routing）是基于源路由理念而设计的在网络上转发数据包的一种协议。Segment Routing MPLS是指基于MPLS转发平面的Segment Routing，下文简称为Segment Routing。Segment Routing将网络路径分成一个个段，并且为这些段和网络中的转发节点分配段标识ID。通过对段和网络节点进行有序排列（Segment List），就可以得到一条转发路径。

Segment Routing将代表转发路径的段序列编码在数据包头部，随数据包传输。接收端收到数据包后，对段序列进行解析，如果段序列的顶部段标识是本节点时，则弹出该标识，然后进行下一步处理；如果不是本节点，则使用ECMP（Equal Cost Multiple Path）方式将数据包转发到下一节点。

目的

随着时代的进步，网络业务种类越来越多，不同类型业务对网络的要求不尽相同，例如，实时的电话会议、视频直播等应用程序通常更喜欢低时延，低抖动的路径，而大数据应用则更喜欢低丢包率的高带宽通道。如果仍旧按照网络适配业务的思路，则不仅无法匹配业务的快速发展，而且会使网络部署越来越复杂，变的难以维护。

解决思路就是业务驱动网络，由业务来定义网络的架构。具体说来，就是由应用提出需求（时延、带宽、丢包率等），控制器收集网络拓扑、带宽利用率、时延等信息，根据业务需求计算显式路径。

图1-1 业务驱动网络示意图

Segment Routing正是在此背景下产生的。通过Segment Routing可以简易的定义一条显式路径，网络中的节点只需要维护Segment Routing信息，即可应对业务的实时快速发展。Segment Routing具有如下特点：

• 通过对现有协议（例如IGP）进行扩展，能使现有网络更好的平滑演进。
• 同时支持控制器的集中控制模式和转发器的分布控制模式，提供集中控制和分布控制之间的平衡。
• 采用源路由技术，提供网络和上层应用快速交互的能力。

受益

使用Segment Routing技术，将带来明显的受益：

• 简化MPLS网络的控制平面。

  Segment Routing使用控制器或者IGP集中算路和分发标签，不再需要RSVP-TE，LDP等隧道协议。Segment Routing可以直接应用于MPLS架构，转发平面没有变化。

• 提供高效TI-LFA（Topology-Independent Loop-free Alternate） FRR保护，实现路径故障的快速恢复。

  在Segment Routing技术的基础上结合RLFA（Remote Loop-free Alternate） FRR算法，形成高效的TI-LFA FRR算法。TI-LFA FRR支持任意拓扑的节点和链路保护，能够弥补传统隧道保护技术的不足。

• Segment Routing技术更具有网络容量扩展能力。

  传统MPLS TE是一种面向连接的技术，为了维护连接状态，节点间需要发送和处理大量Keepalive报文，设备控制层面压力大。Segment Routing仅在头节点对报文进行标签操作即可任意控制业务路径，中间节点不需要维护路径信息，设备控制层面压力小。

  此外，Segment Routing技术的标签数量是：全网节点数+本地邻接数，只和网络规模相关，与隧道数量和业务规模无关。

• 更好的向SDN网络平滑演进。

  Segment Routing技术基于源路由理念而设计，通过源节点即可控制数据包在网络中的转发路径。配合集中算路模块，即可灵活简便的实现路径控制与调整。

  Segment Routing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，而不是颠覆现有网络。