转载：从MPLS到SR，再到SRv6，到底发生了什么？

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铁打的数据，流水的技术。

这也许会是多年从事ICT行业老兵对IP技术最深的感受，长江后浪推前浪，技术的波浪那是一波一波的，稍有不慎，前浪已躺在沙滩上。

今天我们就来聊一聊承载传输网络中IP数据传输技术从MPLS到SR技术，再到SRv6，到底都发生了什么。

MPLS

MPLS全称是Multi-Protocol Label Switching，直译过来就是多协议标签交换，它是操作在OSI的2层（数据链路层）和3层（网络层）之间的数据转发技术。

那么MPLS能风靡至今，靠的是什么？简单来说，它靠的是两把主要的刷子。

第一把刷子：LDP标签分发协议，解决传统路由技术剥洋葱式的繁琐；

通过LDP协议，MPLS把路由信息映射到标签信息上，而数据被封装在了盒子里，上面贴了标签，每个经手的人只需要读标签就知道盒子该送到哪。而传统的路由网络里面，每个经手的人都需要打开盒子，看看里面的内容，再决定送往哪。如同我们生活中的快递包裹标签，LDP自身不维护状态，转发是无连接的，跟着IGP走到哪算哪。

第二把刷子：RSVP-TE基于流量工程扩展的资源预留协议，灵活选择转发路径；

相比于传统的路由协议基于目的IP的简单转发，RSVP-TE最大的优势在于收集了整网拓扑和链路状态信息，可以根据业务的需要灵活地选择流量的转发路径。RSVP如同我们开车用的导航软件，它在计算行驶路线前需要收集道路信息并知晓当前路况，然后基于你的要求，上不上高速，是否避开拥堵，为选择一条合适的转发路径。

看上去MPLS很完美，但是现实很骨感！

MPLS的两把刷子虽然解决了很多问题，但MPLS对技术是做了加法，MPLS是通过在原有IGP协议基础上增加LDP协议来实现标签的分发，又因为LDP不具有流量工程，增加RSVP-TE。然而RSVP信令非常复杂，同时还得维护庞大的链路信息，因此信息交互效率低下，扩展也非常困难。

也正是在这样的背景下，SR（Segment Routing）技术应运而生。

伟大的达芬奇老师曾经这样教导我们：＂Simplicity is the ultimate sophistication.＂即，＂大道至简＂。

人类天生的惰性总是希望事情简单化，Segment Routing（简称SR），就是带着这样一种使命，对MPLS做了革命性的颠覆和创新。

那么SR到底做了什么？简单总结就是“一减一集中”，有点一花一世界的感觉。

减：既然LDP不维护状态信息，只对IGP中的目的IP和MPLS标签做了一层映射，本质上是依靠IGP协议制定标签转发，SR技术干脆直接使用对IGP协议扩展SR属性，不再部署LDP协议，由IGP来分发标签（这怎么感觉就像快递员小哥也要被淘汰一样）。

集中：既然每个节点都要通过RSVP进行大量的交互以维护全网的状态信息，干脆把RSVP功能集中起来，不用每个节点都计算交互。这也正谙合了SDN的思想，集中控制管理，可以说SR天然的支持SDN。

我们引用一个视频来说明SR，相信更容易理解：

（视频传不了，请移驾公众号吧）

在这个例子中我们不难理解SR的几个特点：

• 源路由：在始发机场西雅图贴上标签路径。

• 无状态：中间机场不需要知道行李从哪来，最终去往哪里，而只需要根据标签转发。

• 集中控制：机场代码由航空运输系统集中分配和维护(当然在SR世界里，表达的路径标签也是集中计算和下发的)。

但在这需要强调的是，上面的SR在数据平面仍然是基于MPLS的，无论控制面分发标签是基于IPv4还是IPv6，从本质上来说还是MPLS下的Segment Routing，也就是SR-MPLS。

当网络全面由IPv4向IPv6演进时，我们能不能摆脱MPLS ？

答案是肯定的，这也就是我们最后要聊的SRv6，也就是IPv6下的Segment Routing（SRv6）。

SRv6

我们先看一看SRv6与SR-MPLS在帧结构上作了哪些改变。

可以看得出，SRv6在IPv6报文中新增了SRH扩展，来替代传统的MPLS下的标签转发功能，并使用128位的IPv6地址作为网线节点标识SID。

当传输数据时，SRv6在首节点传输路径上和各节点的SID集合起来以Segment List的形式放在SRH中，并通过SL(Segment Left)来表示中间节点的数量，以此修改SL值来实现下一跳。

与SR-MPLS相比，传统的SR-MPLS是在MPLS的基础上运用了减法和集中的思想，减去LDP集中RSVP，而SRv6则是在传统SR-MPLS基础上，给我们带来了大一统和编程的思想。

为什么要说SRv6有大一统的思想：
从上面的帧结构对比中我们可以看得出，与传统SR-MPLS的3层类型标签（VPN/BGP/SR）相比，SRv6在标签分层上更为简单，只有一种IPv6头，以此实现统一的转发。

另外，由于SRv6帧头的标准性，使得它更能兼容现网的IPv6设备，当中间节点不支持SRv6功能时，也可以根据IPv6路由方式来转发报文。

给我们感觉就是，全网都可以采用统一的数据转发技术，这也是为什么说SRv6具有大一统的思想。

那为什么又说SRv6具有编程的思想？
这主要是SRH扩展中128位SID特殊的帧结构中定义的Function字段。

Function字段支持编程自定义，可以根据业务需要灵活地定义任意功能和业务。比如说，可以定义Function为END，表示此SID标识的是一个节点，当定义为END.X时，表示此SID标识的是一段路径信息。

这就使得SRv6融合了编程的思想，可以提供更加灵活多样化的服务，这是传统的SR-MPLS所不具备的。

最后总结一下，从MPLS到SR（SR-MPLS），通过IGP扩展SR属性省略了LDP协议，并实现基于源地址标签转发的集中控制。从SR到SRv6，通过在IPv6中增加SRH字段，实现基于IPv6的标签转发，替代传统的MPLS下的标签转发功能。

至少在目前来说，SRv6提供了可预见的网络业务变革的最终形态。

本期就聊到这儿了，感觉您的阅读，谢谢！

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