SDN中的Segment Routing

云计较和移动互联网的快速成长造成了流量模子的庞大变革，传统关闭固化的收集很难顺应这种营业场景下的动态需求，首要表此刻以下几个方面：

• 收集装备与承载应用的盘据导致收集无法快速相应营业对收集的需求，收集营业面向装备而非面向应用。
• 流量漫衍不匀称造成带宽挥霍，装备依据最短路径计策转发，不具备全局视角，无法动态感知收集负载的变革。
• 多厂家装备互操纵的难度，造成E2E营业改观和妨碍定位的坚苦，客户装备本钱和运维本钱不绝攀升。

传统基于RSVP的流量工程通过IGP协议的扩展，可以按照思量链路负载的TED和LSDB举办CSPF计较选路，但因为协议伟大、陈设繁琐，装备之间要维护协议状态导致现实应用中受到了很大限定。

SDN可以实现用户对收集开松手段、可编程手段、齐集节制手段、可视化手段的诉求，成为下一代收集的最佳选择，本文针对个中的流量调治技能做扼要先容。

相对付Openflow越发激进的SDN演进计策，因为对现网窜悔改大无法滑腻迁徙，基于Segment Routing(以下简称SR)方法的流量调治技能逐渐成为业界共鸣。SR不必要像LDP和RSVP一样维护协议状态，简化了节制面。基于源路由方法使流量路径在源端注入，其余装备无需感知。行使MPLS和IPV6扩展头作为转发面，支持收集的SDN滑腻过渡。团结BGP-LS和PCEP南向协议，快速相应营业对收集的需求。

IP源路由

SR的转发面很是简朴，乃至都不能称作新技能，在IP选项头中就有源路由选项的界说。普传递文转发依据路由，无论是通过计策路由、最短路径算法照旧BGP路径属性，目标地点确定了，转发路径也就确定了。假如必要影响流量转发路径，逼迫流量疏松的颠末某些指定转发节点，乃至逾越路由之上严酷指定转发路径，就可以操作IP选项头中的源路由选项。

图一表现某条src为10.0.0.1，dst为30.0.0.1的流量在两种环境下的转发路径，赤色路径标识基于最短路径的路由转发，蓝色路径标识基于源路由选项的转发。node1始发的流量的目标地点为第一个疏松节点当地地点，真实的目标地点生涯在选项头中，并将选项头指针指向该地点。报文先通过最短路径转发至node3接口20.0.0.1，中间装备只做路由转发。node3处理赏罚选项头，将个中指针指向的地点30.0.0.1和原始目标地点20.0.0.1替代，并将指针偏移4字节指向下一处地点，然后凭证真实的目标地点举办路由转发。本实例做了简化只有一处疏松节点，可按照现实必要配置多个疏松节点形成地点栈，但因为IP头部的长度限定选项头并不能无穷扩充。

图一 源路由选项转发

SR的转发面

到今朝为止我们还没有真正的谈到SR，但上文的IP源路由正是SR转发面的焦点，只是从选项头中的地点栈转变为IP头外部的MPLS标签栈，乃至IPV6场景依然在扩展头中相沿地点栈的方法。

SR中存在两种范例的标签：节点标签和连接标签，后头节制面会具体叙述，暂且可以以为节点标签独一标识SR域中的一台装备，全局有用，连接标签与传统的LDP标签相同，由连接的下流装备分派标识当地出口，只在当地有用。有了节点标签就可以明晰指定流量必需颠末哪台装备，有了连接标签就可以指定流量在本装备的出口，至此我们可以挣脱路由的限定随意的界说流量路径，但又停止了伟大的路由计策，由于流量路径是在源节点通过标签栈界说，其余装备不需感知。

如图二所示SR域内的每台装备都分派了独一的节点标签，标签value由索引和SRGB(Segment Routing Global Block)相加得出，个中SRGB是设定用于SR的标签块，图中做了简化用索引值取代标签值，黄色虚线暗示node4和node6为node5分派的直连链路的连接标签，全部这些标签值统称为SID(Segment ID)，最终在源端压入的标签栈就是SID。赤色路径仍旧标识路由转发路径，当node2和node4之间的链路不满意应用需求时，源端哀求行使蓝色的绕行路径，于是在node1上压入①所示的SID标签栈(Segment List)，标签值5暗示流量必需颠末node5;报文达到node2时举办标签swap，swap后外层标签依然是5，报文达到node3时基于PHP原则将标签5举办POP;报文达到node5时外层标签是6001，继承举办标签6001的POP转发至node4;报文到达node4时外层标签6举办POP转发至node6，完成流量的绕行转发。标签在swap时的转发依据着实就是路由计较出的最短路径，可以看到SR的转发面和IP源路由的头脑高度同等。

图二 SR转发面

SR的节制面

上文提到了两种范例的SID，节点ID(Node SID)和连接ID(Adjacency SID)。节点ID是一种非凡的前缀ID(Prefix SID)，前缀ID标识一个由IGP路由计较出的地点前缀，而节点ID一样平常被限定为装备的loopback接口。因为节点ID独一标识一台装备，必要全局独一，而连接ID只标识装备的当地出口，在连接路由器之间分派当地有用。SID的分派可以回收路由协议扩展支持可能由节制器同一分派，流量路径由源端节点注入，可以看到SR的节制面是一种无状态而且极为简朴的实现。

SDN中的应用

有了路径节制的技能，还必要针对应用的流量选路，才气完成收集按应用需求的随动，这里引入两种技能BGP-LS和PCEP。

BGP-LS是BGP扩展的一个地点族，宣告IGP协议及其TE扩展天生的链路状态，包括拓扑毗连、端口带宽及链路负载等，节制器通过维护TED和LSDB就具备了全网的收集状态视图。当某个应用哀求满意必然SLA需求的路径时，就会通过PCEP协议举办路径计较哀求，虽然该哀求也可以由节制器主动提倡。

（编辑：湖南网）

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