|SRv6设计背后的故事|
1. SRv6与SDN
从2007年提出SDN以来,SDN对于产业的影响直到今天仍未结束,SDN的概念也更加泛化,从最初激进的基于转发与控制完全分离的OpenFlow/POF开始,SDN在业界激烈的交锋过程中逐步演进。这其中最重要的推手就是IETF。2013—2016年,IETF一项重要的工作就是对BGP、PCEP(Path Computation Element Protocol,路径计算单元通信协议)、NETCONF/YANG等SDN控制器南向协议的标准化。经过这4年多的工作,IETF完成了控制平面SDN演进的主体工作,于2017年启动了SRv6 Network Programming的工作。SRv6相对于SR-MPLS具有更强的网络编程能力,基于OpenFlow/POF的转发平面编程转变为通过SRv6这样更具有兼容性的方式来实现,体现的是转发平面的SDN演进,也就是说SDN演进的工作还在持续进行,工作重心由控制平面转向了转发平面。
2. SR的价值和意义再思考
在技术探索和交流过程中,笔者常常被一些本质性的结论所打动,从结论中能感受到对技术发展的理解的升华。1.5节总结了MPLS面临的问题和SRv6的价值与意义。在与业界专家交流SRv6技术的过程中,还有以下几个观点让笔者感受很深,供大家参考。
(1)MPLS本质上也是对IP功能的扩展,只是当年条件有限,采用了Shim (垫层)的方法来实现,这意味着需要全网升级才能支持这些功能扩展。经过20多年软硬件的发展,当年的很多限制条件已经被打破,SRv6采用新的方式将IP和MPLS的功能融合为一体(SRv6 SID同时体现了类IP的标识和类MPLS的标识),这是符合技术发展潮流的。
(2)SRv6使能了运营商IP网络的SDN。数据中心网络SDN发展的一个重要的基础是VXLAN,而运营商IP网络SDN的发展缺乏一个类似VXLAN的技术。SRv6的出现解决了这个问题。
在SDN的发展过程中,一个偏颇的倾向就是一味强调SDN控制器自身能力的构建,而忽视了网络基础设施对于SDN控制器能力的影响。相对于数据中心网络,运营商IP网络要复杂得多,这与MPLS作为基础承载技术密切相关,并由此造成SDN控制器功能复杂、难以部署。SRv6的Native IP属性极大地简化了基础承载技术的复杂性,而且可以按照SRv6 VPN、松散TE、严格TE等由边缘到核心、由局部到全局的渐进式部署,使得运营商也能够按照由简单到复杂的方式逐步构建IP网络的SDN。
(3)5G改变了连接的属性,云改变了连接的范围,它们为SRv6技术的发展带来了最好的机会。
IP承载网的本质就是连接。因为5G业务的发展,对于网络连接提出了更多的要求,例如更强的SLA保证、确定性时延等,改变(或者说是增强)了连接的属性,需要报文携带更多的信息,通过SRv6扩展可以很好地满足这些要求。因为云业务的发展,处理业务的位置更加灵活多变,而一些云服务(如电信云业务)进一步打破了物理和虚拟的网络设备的边界,使得业务与承载融合在一起,这些都改变了网络连接的范围。SRv6业务与承载的统一编程和Native IP属性,都使得它能够快速建立连接,满足灵活调整连接范围的需求。
3. IP代际发展
以前我们认为IP技术都是渐进式、兼容式的发展,不像无线技术一样有明确的2G/3G/4G/5G等产业代际定义。我们回溯IP几十年的发展历程,还是发现它呈现出了一定的代际特征。
首先是网络协议的兴起和衰落。20世纪90年代,ATM和IP之争的结果是电信的衰落,IP承载网替代了ATM、FR、TDM(Time Division Multiplexing,时分复用)等烟囱型网络,实现了网络的统一,随着SR的兴起,传统的MPLS信令LDP和RSVP-TE走向了衰落,MPLS的数据平面被IPv6扩展替代, MPLS将会走向全面的衰落。
其次是IP产业呈现出不断“围城圈地”的趋势。IP最早应用于互联网,后来基于IP的MPLS应用于IP骨干网、城域网、移动承载网等。随着SDN的兴起,IP又广泛应用于数据中心,替代了原来的二层组网。SRv6的发展,则可以很好地满足5G和云业务等新的场景应用。IP产业的发展与北京建设环城路的过程很类似,从二环、三环,直到六环,城市的范围不断扩大。建设每个“环路”的过程就是一个基于IP的新解决方案的发展和完善的过程,同时伴有对已经圈入“环路”的“城市”的改造。就像SRv6在满足5G和云业务新场景应用的过程中,现有的IP承载网也会由MPLS替换为SRv6。
这些网络发展的明显变化为IP代际的定义提供了参考。总结网络发展历史、定义IP代际有利于我们更好地把握未来。