基于盛科芯片平台测试验证SRv6 Unified SID方案

作者简介:盛科网络 王俊杰,成伟

1.SRv6 Unified SID技术

1.1.Segment Routing数据面

Segment Routing是一种源路由技术,基于SDN设计理念,也分为转发面和控制面。其中,Segment Routing转发面分为:SR MPLS数据面,SRv6数据面。SRv6是基于IPv6扩展的SR解决方案。SR MPLS沿用MPLS转发机制,自然升级演进,并已经在传输网络得到广泛应用。SRv6背靠IPv6数据面进一步增强了网络可编程能力,有利于支持网络和业务可编程,打通端到端的网络通道。

图1 Segment Routing数据面示意图

1.2.SRv6 Unified SID报文格式

标准SRv6报文沿用了IPv6地址格式,其中SID长度为128bit,如下图所示;

图2 标准SRv6 Segment ID格式

SRv6 Unified SID基于原生的SRH扩展,不改变任何原生SRH的处理机制,通过在标准SRH Header扩展了2bit Flags字段,保持与原生的SRv6的兼容。相对于128 bit的SRv6 Segment,使用32bit Unified SID能降低报文头部开销。

如下图为 4跳SRv6 Unified SID报文格式示意图:

图3 SRv6 Unified SID报文格式

2.SRv6 Unified SID转发节点

图4 SRv6 Unified SID各节点转发行为示意图

2.1.SRv6首节点转发描述

当SRv6首节点SW-A从入端口接收到数据包,解析报文后,获取到IPv6转发信息,如果接收到的IPv6报文的MACDA与本节点设备路由MAC相同,表示执行路由表项查找。如果路由转发表项查找结果为匹配,且路由下一跳为SRv6中间节点,SW-A会根据路由下一跳完成SRv6外层头封装,以及SRH和Unified SID。最后,将完成编辑SRv6 Unified SID的数据包从出端口转发到下一跳SRv6节点。

2.2.SRv6中间节点转发描述

当SRv6中间节点SW-B从入端口接收到数据包,先根据报文特征解析该SRv6报文,并获取到Unified SID等转发信息。SW-B会根据SRv6报文携带的Unified SID查找本地SID转发表项,如果查找的结果为匹配,且SRH中的Segment Left大于0,执行Segment Left减一。同时,通过更新后Segment Left索引到Next Unified USID,查找USID转发表项。如果USID查找结果为匹配,就将Next Unified USID对应值映射到外层IPv6 DA,但IPv6 SA保持不变。如果Unified SID查找结果为未匹配,只需要根据外层IPv6路由转发即可,不需要执行SRv6处理。

图5 SRv6 Unified SID中间节点处理流程示意图

2.3.SRv6 PSP节点转发描述

如果SRv6转发路径上的设备支持倒数第二跳弹出(PSP),当Segment Left减到1,就会执行SRH弹出。如果该设备节点不支持PSP,就只会将Segment Left更新到0,该节点不会弹出SRH,SRH弹出操作会在SRv6转发路径的最后一跳完成。

3.SRv6 Unified SID测试与组网

图6 SRv6 Unified SID测试拓扑

本次SRv6 Unified SID测试组网由三台基于盛科芯片平台的交换设备组成,转发路径为SW-A SW-B SW-C SW-B SW-A,测试验证对4跳SRv6 Unified SID能力的支持,证明了SRv6 Unified SID的灵活性,从而加速SRv6在网络中的应用。

图7 盛科芯片平台SRv6 Unified SID实测组网

4.SRv6测试与转发

图8 SRv6 Unified SID测试转发整体示意图

以三台交换机设备测试四跳能力为例,转发路径为SW-A SW-B SW-C SW-B SW-A。在SW-A上完成对IPv6报文到SRv6的封装编辑,其中Segment Left为3,Unified SID为(B,C,B,A)。中间节点SW-B,SW-C更新Segment Left,逐跳减一,Unified SID保持为(B,C,B,A)。SW-B使能PSP,当接收到该SRv6报文的Segment Left为1时,执行弹出SRH操作。

4.1.SRv6 Unified SID首节点

图9 SRv6 Unified SID首节点SW-A转发行为

图10 SRv6 Unified SID首节点SW-A出口转发报文抓取

4.2.SRv6 Unified SID中间节点

图11 SRv6 Unified SID首节点SW-B出口转发报文抓取

图12 SRv6 Unified SID中间节SW-B点出口转发报文抓取

图13 SRv6 Unified SID中间节点SW-C出口转发报文抓取

图14 SRv6 Unified SID 中间节点SW-C出口转发报文抓取

4.3.SRv6 Unified SID PSP节点

图15 SRv6 Unified SID PSP节点SW-B出口转发报文抓取

图16 SRv6 Unified SID PSP节点SW-B出口转发报文抓取


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SDNLAB君 发表于19-11-14
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