相比于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，SRv6具有多項顯著優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

強(qiáng)大的可編程能力：SRv6提供了網(wǎng)絡(luò)路徑、業(yè)務(wù)、轉(zhuǎn)發(fā)行為三層可編程空間，通過SRH中的SID，可靈活定義轉(zhuǎn)發(fā)路徑和轉(zhuǎn)發(fā)行為

簡化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與運(yùn)維：SRv6通過在IPv6數(shù)據(jù)包中嵌入SID，簡化了網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，減少了對專用信令協(xié)議的需求（如LDP和RSVP-TE），降低了網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和運(yùn)維難度。

原生IPv6的支持與兼容性：基于Native IPv6進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，沒有改變IPv6報文的封裝結(jié)構(gòu)，保持了與現(xiàn)有IPv6設(shè)備的兼容性，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性和靈活性。

強(qiáng)大的業(yè)務(wù)驅(qū)動能力：SRv6完全基于SDN架構(gòu)，能夠?qū)?yīng)用信息帶入網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用之間的深度互動, 并利用全局信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)調(diào)度和優(yōu)化。

3.1 SRv6 SRH

SRv6報文是由IPv6標(biāo)準(zhǔn)頭+擴(kuò)展頭+負(fù)載Payload組成。為了基于IPv6轉(zhuǎn)發(fā)平面實(shí)現(xiàn)Segment Routing，新增加一種IPv6路由擴(kuò)展頭Segment Routing Header (SRH)，該擴(kuò)展頭指定一個IPv6的顯式路徑Segment List，存儲的是IPv6 路徑約束信息。頭節(jié)點(diǎn)在IPv6報文增加一個SRH擴(kuò)展頭，中間節(jié)點(diǎn)就可以按照SRH擴(kuò)展頭里包含的路徑信息轉(zhuǎn)發(fā)。

SRH擴(kuò)展頭的格式如下圖所示：

IPv6 基本頭中Next Header 取值為43，標(biāo)識下一個報文頭為路由擴(kuò)展頭。路由擴(kuò)展頭的路由類型字段取值為4，標(biāo)識該路由擴(kuò)展頭為SRH。

SRH 主要包含以下幾個部分：

Next Header：標(biāo)識緊跟在SRH之后的報文頭的類型。常見的類型如4代表IPv4封裝；41代表IPv6封裝
Hdr Ext Len：SRH頭的長度（不包括前8字節(jié)）
Routing Type： 路由擴(kuò)展頭類型，4表明該路由擴(kuò)展頭為SRH
Segments Left(SL): SRv6剩余未處理的SID個數(shù)。轉(zhuǎn)發(fā)過程中通過修改SL，同時更換DIP為活躍的SID來完成分段轉(zhuǎn)發(fā)
Last Entry：Segment List中最后一個元素的索引
FLags：預(yù)留的標(biāo)志位
Tag：標(biāo)識同組數(shù)據(jù)包
Segment List: 有序的SRv6 段列表，段列表從路徑的最后一段開始編碼。Segment List[0]是路徑的最后一個Segment；Segment List[2]是路徑的第一個Segment。

3.2 SRv6 Segment

SRv6 Segment是SRv6技術(shù)中的一個核心概念，即路由段，每個Segment由SID唯一標(biāo)識，實(shí)際上是一個特定的IPv6地址，代表了網(wǎng)絡(luò)中一個特定轉(zhuǎn)發(fā)路徑或節(jié)點(diǎn)。多個Segments嵌入在IPv6數(shù)據(jù)包的SRH中形成一個Segment List。SRv6 SID由Locator、Function和Arguments三部分組成（Argument為可選部分），格式是Locator:Function:Arguments，其中Locator占據(jù)IPv6地址的高比特位，F(xiàn)unction/Arguments占據(jù)IPv6地址的剩余部分。

Locator：是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械囊粋€網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)識，用于路由和轉(zhuǎn)發(fā)報文到該節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)指令的可尋址。節(jié)點(diǎn)配置Locator之后，系統(tǒng)會生成一條Locator網(wǎng)段路由，并通過IGP在SR域內(nèi)通告。

Function：用來表示該指令要執(zhí)行的轉(zhuǎn)發(fā)動作，不同的轉(zhuǎn)發(fā)動作由不同的Function來標(biāo)識。

Arguments：為可選字段，可以定義一些報文的流和服務(wù)等信息。

SRv6 Segment常見類型：

3.3 SRv6 節(jié)點(diǎn)

在SRv6網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)扮演著關(guān)鍵的角色，它們負(fù)責(zé)處理、轉(zhuǎn)發(fā)和接收SRv6報文。

SRv6網(wǎng)絡(luò)中存在的節(jié)點(diǎn)角色，基本上分為三類：

SRv6源節(jié)點(diǎn)（Source SRv6 Node）：

定義：生成SRv6報文的源節(jié)點(diǎn)。

功能：負(fù)責(zé)生成SRv6報文，并在報文中嵌入有序的路徑信息Segment List，以指導(dǎo)報文在網(wǎng)絡(luò)中按路徑轉(zhuǎn)發(fā)。

中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)（Transit Node）：

定義：在SRv6報文轉(zhuǎn)發(fā)路徑上只轉(zhuǎn)發(fā)SRv6報文但不進(jìn)行SRv6處理的節(jié)點(diǎn)。

功能：這些節(jié)點(diǎn)只負(fù)責(zé)根據(jù)IPv6報頭中的目的地址進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，不處理SRv6的SRH。

段端點(diǎn)節(jié)點(diǎn)（SRv6 Segment Endpoint Node）：

定義：接收并處理SRv6報文的任何節(jié)點(diǎn)，該報文的IPv6目標(biāo)地址是本地配置的SID。

功能：這些節(jié)點(diǎn)會檢查并處理SRv6報文中的SRv6 SID和SRH，根據(jù)IPv6報文的目的地址查找本地SID表，執(zhí)行與該SID綁定的指令動作。

3.4 SRv6 報文轉(zhuǎn)發(fā)

SRv6主要有兩種轉(zhuǎn)發(fā)模式，分別是SRv6 BE（Best Effort，盡力而為）和SRv6 TE Policy（Traffic Engineering Policy，流量工程策略）。

SRv6 BE 的場景類似于MPLS LDP，LDP 利用 IGP的最短路徑算法計算得到一條最優(yōu)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑。SRv6 BE 僅使用一個業(yè)務(wù) SID來指導(dǎo)報文的轉(zhuǎn)發(fā)，是一種盡力而為的工作模式。在該工作模式下，SRv6 功能只需要部署在首尾節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)較為簡單。

SRv6 TE Policy 則利用了源路由的特性，在首節(jié)點(diǎn)封裝一個有序的Segment List來指導(dǎo)報文在網(wǎng)絡(luò)中如何轉(zhuǎn)發(fā)。結(jié)合Segment List 的可編程特性，并引入著色機(jī)制（設(shè)置Color 屬性），SRv6 TE Policy 可以靈活地指定報文的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，從而實(shí)現(xiàn)流量工程、靈活引流、負(fù)載分擔(dān)等功能。

以下是一個典型的SRv6 TE報文轉(zhuǎn)發(fā)流程，假設(shè)從節(jié)點(diǎn)A（源節(jié)點(diǎn)）轉(zhuǎn)發(fā)到節(jié)點(diǎn)E（目的節(jié)點(diǎn)），中間經(jīng)過節(jié)點(diǎn)B、C、D，其中節(jié)點(diǎn)B為中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)（不處理SRH或不支持SRv6）。

1、節(jié)點(diǎn)A（源節(jié)點(diǎn)）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程，為數(shù)據(jù)包封裝基本IPv6頭和SRH，將SRv6路徑信息[C,D,E]嵌入SRH中，數(shù)據(jù)包外層源地址為節(jié)點(diǎn)A的地址，目的地址為第一個SID（C）的地址。
2、節(jié)點(diǎn)B（中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)）不處理SRH或不支持SRv6，只需根據(jù)IPv6報頭中的目的地址（此時為C的地址）進(jìn)行路由查找轉(zhuǎn)發(fā)。
3、節(jié)點(diǎn)C（SRv6段節(jié)點(diǎn)）收到報文后，檢查SRH中的SL（Segment Left）及Segment List，將下一個SID（此時為D的地址）更新到目的IPv6地址。
4、節(jié)點(diǎn)D的處理過程和節(jié)點(diǎn)C類似，但節(jié)點(diǎn)D為倒數(shù)第二段，可根據(jù)其Flavor是否配置PSP(Penultimate Segment POP，倒數(shù)第二段彈出SRH)，決定是否移除SRH頭，以減輕尾結(jié)點(diǎn)E的處理壓力。
5、節(jié)點(diǎn)E（目的節(jié)點(diǎn)）解封裝并剝離外層IPv6，讀取處理數(shù)據(jù)包的有效載荷，根據(jù)原始報文的目的地址進(jìn)行報文轉(zhuǎn)發(fā)。

4、SRv6控制面協(xié)議 

4.1 ISIS for SRv6

為實(shí)現(xiàn)SRv6，需要對已有的IGP協(xié)議（ISIS 和OSPFv3）進(jìn)行擴(kuò)展，而不需要再維護(hù)RSVP-TE、LDP等控制平面協(xié)議。通過擴(kuò)展ISIS和OSPFv3協(xié)議攜帶SRv6信息，可對SRv6網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洹⑶熬Y、Locator和SID等信息進(jìn)行通告，網(wǎng)絡(luò)管理員或SDN控制器利用這些信息，即可實(shí)現(xiàn)AS域內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)編程功能。

以ISIS協(xié)議為例，ISIS需要發(fā)布兩類SRv6 信息：Locator信息與 SID 信息。Locator用于幫助網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)定位到發(fā)布SID的節(jié)點(diǎn)，SID用于描述SID的功能，如SID綁定的Function。

ISIS針對SRv6的擴(kuò)展具體如下表所示：

4.2 BGP For SRv6

傳統(tǒng)的IGP for SRv6技術(shù)主要在AS域內(nèi)進(jìn)行SID的分配和路徑規(guī)劃。然而，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，跨域通信成為常態(tài)，需要一種機(jī)制來支持跨AS的SRv6路徑規(guī)劃。為了滿足這一需求，BGP EPE(BGP Egress Peer Engineering)應(yīng)運(yùn)而生。它通過擴(kuò)展BGP協(xié)議，使得BGP能夠參與到SRv6的跨域路徑規(guī)劃中來，從而實(shí)現(xiàn)跨AS的SRv6流量工程。

BGP EPE通過為對Peer分配特定的SID，包括Peer-Node SID和Peer-Adj SID，來引導(dǎo)流量經(jīng)過特定的出節(jié)點(diǎn)，發(fā)往特定的BGP對等體或?qū)Φ孺溌贰?/span>

Peer-Node SID：用于指示一個對等體節(jié)點(diǎn)。

Peer-Adj SID：用于指示到達(dá)對等體的一個鄰接。

4.3 BGP SRv6 Policy

在數(shù)據(jù)中心、廣域網(wǎng)里，SRv6和SDN應(yīng)用的結(jié)合已是重要的發(fā)展趨勢，故基于SDN架構(gòu)的SRv6控制器也得到了多廠商的支持和互操作。在此過程中，BGP成為主流的SDN控制器南向協(xié)議。為了通過BGP 發(fā)布SRv6 Policy，需要對SAFI(Subsequent Address Family Identifier)及其對應(yīng)的NLRI和Tunnel Encaps Attribute等部分進(jìn)行擴(kuò)展，因擴(kuò)展的TLV較多，感興趣的可閱讀draft-ietf-idr-segment-routing-te-policy.

如上圖，SDN控制器與SRv6轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備或RR節(jié)點(diǎn)建立BGP對等體，下發(fā)BGP SRv6-Policy路由并攜帶SRv6 的候選路徑、優(yōu)先級、段列表、權(quán)重等信息給SRv6源節(jié)點(diǎn)設(shè)備，以此指導(dǎo)設(shè)備如何根據(jù)SRv6規(guī)則轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。通過結(jié)合BGP-LS、Telemetry、TWAMP等技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商能夠在SDN控制器的集中管理下，靈活部署和動態(tài)調(diào)整SRv6路由策略，從而實(shí)現(xiàn)高效、智能的網(wǎng)絡(luò)流量調(diào)度。

上半部分的探索之旅暫告一段落，我們已經(jīng)一同揭開了SRv6技術(shù)的神秘一角，領(lǐng)略了其作為網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新力量的獨(dú)特魅力。隨著理論基礎(chǔ)的奠定，下半部分的征程即將開啟，我們將更深入地探討Spirent  TestCenter如何測試SRv6，敬請期待。