Segment Routing(MPLS) - 2 SR MPLS 基本原理

Segmeng Routing的核心思想是将网络分成一个个的segment段,并且为这些段和网络中的转发节点分配ID,也就是Segment ID,简称为SID,头节点通过对SID进行有序排列,就可以得到一条转发路径。

SID有三种类型:第一种是Node SID,是为节点的Loopback接口地址分配的,可以标识这个节点。比如我们为A设备分配Node SID 101/B 102/C103/D104/E105/F106,这些SID都可以代表这些节点。第二种是邻接(Adjacency)SID,邻接SID是为网络中的邻接分配的,比如B到A的邻接分配SID201,B到C SID=203,B到E SID=205; 第三种SID是为网络前缀分配的,比如某前缀,分配SID=16100,Prefix SID。SID虽然是标签的形式,但本质上是一种网络指令。

SID分配完成后,可以通过IGP进行网络泛洪,这样,全网所有的节点都知道所有的SID,头节点就可以基于这些SID进行路径的编排。 比如从A到C,可以使用C的Node ID 103。另外,如果从A到C连接的网络,就可以使用网络的Prefix SID 16100来指导转发。Prefix SID和Node SID对应的转发行为是沿着IGP建立的最短路径进行转发。如果网络中存在一条等价路径,也可以进行负载分担。使用一个SID来指导设备进行最短路径转发的形式,我们称为SR-BE(Best Effort),SR-BE本质上是实现传统IGP和LDP的最短路径转发。

另外,我们还可以使用多个SID进行组合,形成一个转发路径,使用多个SID进行组合时,实际上就是对网络路径进行了一定的约束,能够满足业务的TE流量工程需求,所以这种方式称为SR-TE。这种组合方式一共有三种:第一种是使用多个Node SID进行组合;第二种是使用多个Adjacency SID进行组合;第三种是使用Node SID和Adjacency SID二者结合进行组合。

比如从A到F,首先使用Adjacency SID进行组合,比如A-B,Adjacency SID=112,E-F Adjacency SID=506,这样, ABEF就形成一个标签栈,比如第一跳是112,第二跳是205,第三跳是506,使用Adjacency SID构成的路径,是严格指定的。必须从指定的出接口,沿着指定的路径进行转发,所以这种形式我们称为是严格形式的SR-TE

另外一种形式是使用Node SID,同样的A到F,我们可以使用B的Node SID 102作为第一跳,第二跳为E的Node SID 105,第三跳为F的Node SID 106,这样也形成了一条转发路径,这个转发路径相比较第一种形式(如果两个节点间,如果还有其它的更短的链路,可以走其它的更短路径,也可以走等价路径),所以这种方式路径并不是严格固定的,所以称为松散形式的SR-TE

第三种形式是二者结合,比如从A到F,我们可以先使用B的Node SID 102作为第一跳,第二跳可以使用Adjacency SID 205,第三跳可以使用F的Node SID 106,这种方式是松散路径与严格路径的结合,仅网络中的部分路径是严格固定的,其它的路径可以走最短路径的转发,也可以走负载分担。

SR与MPLS对比:

- 标签对比:SID虽然也是标签的形式,但是SID蕴含了一个转发指令,比如说,Node SID和Prefix SID蕴含的指令是指示设备按照最短路径进行转发,也支持负载分担。Adjacency SID 指示设备按照指定的出接口进行转发,

- SR-BE和LDB对比:SR-BE是基于IGP的扩展,相对于LDP减少了一种协议,所以比LDP更加简单,另外也不存在与IGP的同步问题

- SR-TE和RSVP-TE对比:SR-TE是基于IGP的扩展,简化了一种协议;另外,SR-TE是在头节点对路径进行编排,中间节点没有网络的状态,不需要相互发送信令,中间节点资源消耗较少,因此SR-TE更容易组建大规模的网络;SR-TE如果使用了Node-SID,还可以支持负载分担

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