Unified SRv6 SID技术加快SRv6应用步伐

摘 要 本文分析了SRv6技术目前面临的主要技术挑战，主要包括包头开销过大、芯片实现复杂、平滑升级较难等。针对这些挑战，本文提出了一种新型的Unified SID优化方案支持短地址格式的SRv6头压缩。测试验证了该方案继承了SRv6的网络可编程、通用转发等优势，同时能适应各种地址规划，易于芯片实现，支持现网平滑升级。

关键词 分段路由 SR-MPLS SRv6 Unified-SID Micro-SID

1.分段路由的概念

分段路由（SR：Segment Routing）是一种源路由技术，基于SDN理念，构成面向路径连接的网络架构，支撑未来网络多层次的可编程需求，可以满足5G超大连接和切片的应用场景下的连接需求。SR-MPLS是基于当前主流MPLS转发面形成的SR解决方案；SRv6是基于IPv6扩展的SR解决方案。SR-MPLS沿用MPLS转发机制，自然演进，并已经在传输网络得到广泛应用。SRv6则进一步增强了网络可编程能力，支持网络和业务可编程。

2.SRv6技术面临的挑战

2.1.SRv6报文开销带来的挑战
运营商网络中对SR标签层数要求较高。以5G承载网为例，随着5G核心网集中化部署，基站的流量需要穿过城域网以及IP骨干网。典型场景下，在城域网中，接入环有8-10个节点，汇聚环有4-8个节点，核心环也有4-8个节点；在IP骨干网，流量还需穿过多个路由器节点。同时，由于网络切片、高可靠SLA、可管可控的要求，运营商网络需要能够指定显式路径，端到端SR隧道会有10跳甚至以上。因此，目前国内外多数部署MPLS-SR的运营商都要求支持8层以上SID标签。

当前，SRv6方案基于SRH（Segment Routing Header），其SID长度为128bit Segment ID。按照8层SID，为报文带来128Byte的开销，对于平均长度256Byte的应用净荷，SRv6带来的开销超过1/3，带宽利用率则下降为67%以下。而相同场景下，SR-MPLS的开销只有32Byte，带宽利用率仍有89%。SRv6和SR-MPLS在SID个数从1-10时承载效率的对比分析如下图所示（仅简单对比SRH和SR-MPLS SID的开销）：

图1 净荷长度256B时不同SID个数SR承载效率对比分析图
开销的增大一方面造成了网络利用率的降低，另一方面为支持深层报文深层负载均衡、In-Band Telemetry、NSH带来更大挑战。

另外，SRv6部署必然会和SR-MPLS网络共存，由于网络利用率的不同可能会导致网络边界接口不平衡的问题，从而导致投资浪费。如下图所示，在SR-MPLS网络与SRv6网络域对接时，考虑100G链路，256byte报文，8层SID的情况，由于链路利用率差异较大，SR-MPLS域中的1个100GE链路在SRv6域中可能需要2条100GE链路才能匹配。
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