夯实数字“底座”,SRv6助推行业高质量发展

夯实数字“底座”,SRv6助推行业高质量发展
2021年07月28日 18:09 通信产业报网

【通信产业网讯】随着5G和云时代的到来,云网融合作为IP承载网络的发展方向,将影响行业数字化转型的进程,在数字化不断加速渗透的背景下,IPv6作为我国新型基础设施建设的关键基础技术,也正迎来快速发展。

日前,工业和信息化部联合中央网信办发布《IPv6流量提升三年专项行动计划(2021—2023年)》,围绕“提升流量”引导行业各方协同深化IPv6规模部署工作。在这其中,SRv6丰富的网络编程能力能够更好地满足新的网络业务的需求,而其兼容IPv6的特性让SRv6的规模商用对行业数字化转型具有重大意义。

新一代智能IP网络基础

在网络发展初期,为满足不同的业务需求,存在着多种网络形态,但随着网络业务的不断发展和网络规模的不断扩大,传统的IP/MPLS也遇到了诸多痛点,与此同时,在云网融合时代大背景下,灵活敏捷的网络服务能力直接影响运营商的竞争力。 据了解,随着2019年全球IPv4公网地址全部耗尽,网络在向IPv6迁移,IPv6扩展报文头蕴藏的创新空间正在快速释放,基于其上的应用不断变为现实,人类正在加速迈入IPv6时代,与此同时,SRv6被不断的广泛应用使IPv6焕发出非比寻常的活力。

为新一代IP承载协议, SRv6可以简化并统一传统的复杂网络协议,SRv6结合了Segment Routing的源路由优势和IPv6的简洁易扩展特质,而且具有多重编程空间,符合SDN思想,是实现意图驱动网络的利器,因此业界也称SRv6是5G和云时代构建智能IP网络的基础。 具体来看,SR-MPLS 可以提供很好的路径编程能力,但是其受限于MPLS封装可扩展性不足等问题,无法很好地满足SFC(Service Function Chaining,业务功能链)和IOAM(In-situ Operations,Administration,and Maintenance,随流操作管理和维护)等一些需要携带元数据(Metadata)的业务的需求,而基于 IPv6 数据平面的 SRv6不仅继承了 SR-MPLS简化网络的所有优点,其Native IPv6(原生 IPv6)属性使得SRv6 拥有比 SR-MPLS 更好的兼容性、可扩展性。

此外,SRv6 SID的扩展使得SRv6还拥有SR-MPLS没有的网络编程能力,丰富的网络编程能力能够更好地满足新的网络业务的需求,而其兼容IPv6的特性也使得网络业务部署更为简便,这不仅能够打破云和网络的边界,使运营商网络避免被管道化,还可以帮助运营商快速发展智能云网,实现应用级的SLA保障,使千行百业广泛受益。

以金融行业为例,近年来随着互联网金融、开放银行等产业的蓬勃发展,以数据为核心的金融数字化转型时代已经全面到来,针对数字化转型加速带来的挑战,作为四大行之一的农业银行2020年初便开始从SR-MPLS到SRv6改造试点,通过全面技术研究论证,结合实际业务需求,最终采用业界最前沿的基于IPv6的SRv6协议作为智能骨干网的基础协议,依托IPv6无限的扩展能力,不仅满足当前多中心高速互访需求,也为智能骨干网未来能力扩展打下了坚实的基础。

相关数据指出,全球已有27%的互联网用户使用了IPv6,中国也有超过2亿的IPv6互联网用户,而印度和中国将会成为IPv6新的互联网最大的用户市场,同时在全球领先的ISP(互联网服务提供商)中,中国排名第一。

未来,以IoT、云计算、5G乃至6G等热门技术的发展都与IPv6技术息息相关,其中,物联网将以IPv6作为基础,实现海量传感器上网及双向的物联连接;以万物互联为目标的5G的快速部署也需要IPv6的持续推进,6G的研究也在稳步进行,业界预计IPv6将会是6G发展的关键技术之一;而云计算作为基于互联网的技术,IP地址的扩展能力就显得至关重要。

IPv6不仅提供了资源和能力来扩展云计算的部署,而且还将成为云计算市场中的一个关键差异。 无疑,复杂业务场景的多样化,网络的智能化、极简化将会成为发展重点,通过IPv6+SRv6实现业务快速开通、服务质量和体验可保障,驱动网络服务化转型,将是激发业务和商业模式创新,加快数字化步伐的重要手段。

业务推动赋能千行百业

在新基建的推动下,中国广泛覆盖的IP网络承载着多样的市场需求,5G和云技术的发展带来了千亿联接、企业上云、多云多网互联等需求,IP承载网智能化转型已刻不容缓。 而SRv6技术作为面向未来网络的技术,将助力整合全球网络和云基础设施,从云网融合进一步走向端、边、云、网的融合,全面契合数字世界的发展。

以IP 承载网为例,IP承载网存在诸多跨域业务,包括移动 3G/4G、VoIP 与专线业务等。现网采用分段式业务部署方案,不仅端到端部署复杂,而且做分段跨域配置操作时,需要多个部门对接协调操作,业务开通速度很慢,很大程度影响了业务运营。此外,当前网络里多种协议并存,运营商希望能够简化网络架构,实现业务自动化部署,并提升业务部署速度。

而通过引入SRv6对网络架构的一次革命性简化,面对传统架构中复杂的MPLS 协议,SRv6 实现了网络协议的去 MPLS 化,所有现网业务无须进行 MPLS配置,仅保留了 IGP 与 BGP 两种基础网络协议,实现了网络协议极简、业务开通快速与可持续演进。

去年5月,上海电信携手华为打造中国电信首张基于SRv6的多云交换智能IP专网,实现上海电信公有云资源互联;同时通过iMaster NCE网络云化引擎(以下简称“NCE”)实现业务自动化部署,企业上云专线开通时间由周缩短至天,满足中小型企业快速入多云的业务诉求。 随着IPv6在我国的加速部署,SRv6的应用也已成为大势所趋,但要想实现高质量发展,SRv6也尚存待解挑战。

产业链协作破局待解挑战

虽SRv6有诸多优点傍身,但SRv6报文头开销大,尤其在多跳严格路径 TE、SFC等场景下,SRv6的部署效益受到较大限制,因此,如何有效压缩SRv6报文头开销,已经成为当前国内外的研究热点。

在这之中,作为运营商的龙头,中国移动充分认识到SRv6商用部署迫切性,同时也考虑到 SRv6头压缩问题的重要性,携手华为、中兴、新华三等设备厂商,共同推动G-SRv6压缩方案的发展。

具体来看,在去年7月初,中国移动实验室完成设备厂商华为、中兴、新华三G-SRv6原型机数据面实验室互通测试,包括了单压缩域、跨压缩域、压缩域与非压缩域混编场景,P/PE多类型路由器设备,并于8月先后完成设备厂商锐捷和芯片厂商盛科、博通芯片样机 G-SRv6 数据面实验室互通测试。 在32bit压缩中,G-SRv6 理论上可以将原有SID的封装效率提高到 75%左右,显著减少了报头开销,拓展了SRv6的应用部署范围。

同时,G-SRv6兼容SRv6,支持压缩SRv6与原生SRv6混合编程,天然支持与原生SRv6互联互通,可支持从普通SRv6存量演进,平滑升级到G-SRv6。互通测试的顺利完成,验证了G-SRv6方案的可行性,并体现方案的高标准化水平,为下一阶段测试提供了坚实的基础。

无疑,SRv6的出现为IPv6的规模部署提供了新的机遇,随着新业务的发展,技术层面上也已经不再局限于SRv6,自从基于IPv6的新应用方案开始层出不穷,业界将这些统一定义为 IPv6+,而IPv6+的路线图有利于引导网络有序演进。 未来网络将会是一个能力开放的网络,业务创新将基于全球网络和云基础设施的能力整合,进一步带来端、边、云、网的再分工,当下,产业链还需以商业部署为目标,通过整合产业链各方力量,率先在国内形成产业生态,推动国内SRv6压缩标准的成熟。

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