SR-TE流量工程的优势

2020-09-21 17:55:21 云杰通信 104

SR-TE流量工程的优势

  IP 网络设计人员采用两种方式提供 SLA :网络工程和流量工程。

  网络工程是设计网络来满足业务流量需求。这需要充分了解流量如何在网络中传送,进行适当的容量规划,采用适当的设备、链路、互联拓扑和路由策略。网络工程包括规划设计、采购、实施等一系列流程,通常的周期以月计。网络工程是基础,但如果只是依赖于网络工程提供 SLA ,那么时效性、灵活性无法满足业务发展需求。

  流量工程是使特定流量按照优化目标经由网络中特定路径(通常是非 IGP 最短路径)转发。流量工程支持即时部署、即时生效。流量工程不一定是隧道,事实上 BGP 流量工程、 IGP 多平面设计甚至包括策略路由都是常见的流量工程手段。但必须指出的是,基于 Native IP 的流量工程,一般只能实现单跳的控制。因此纯 IP 的流量工程难以实现下一代网络平台所需要提供的端到端 SLA 路径。

  如何在 IP/MPLS 网络上提供 SLA 路径?这长久以来是一个挑战。过去是在 CN2 上部署基于 RSVP-TE 的 MPLS FRR (并未使用 RSVP-TE 疏导流量)。

  RSVP-TE 已经出现了20年,在 SR-TE 出现之前,RSVP-TE 一直是 IP/MPLS 网络上可用于提供 SLA 路径的最主要流量工程手段。但 RSVP-TE 被设计出来的时候, IP 并非像今天这样一统天下,事实上“电路交换”( ATM /帧中继)仍然是当时的主流,因此 MPLS 设计时考虑了很多如何兼容 ATM /帧中继的功能( MPLS运行在 ATM /帧中继交换机上,而不是运行在 IP 设备上),或者换个角度说,是如何用 MPLS 模拟电路交换。

  RSVP-TE 本质是基于 ATM /帧中继电路的思想,用 IP 来模拟电路,而并非基于 IP 优化。其中一个典型表现是编码路径时需要把路径上沿途经过的每台设备的每跳接口的地址/标签都包括进来,而不能像 SR 一样使用 Prefix-SID ,通过少数 Segment 即可编码路径。RSVP-TE 需要建立和维持全网状互联隧道,数量是 k×N2 条,其中 N 为网络中节点数量,k 为等价路径数量。这是一个很严重的可扩展性问题(RSVP的软状态协议特征,更加剧了问题的严重性),事实上这对所有 RSVP-TE 用户都造成了十足的困扰,有些用户甚至最后不得不拆除所有的 RSVP-TE 隧道。RSVP-TE 难以实现跨域。这极大地限制了流量工程的适用范围。RSVP-TE 缺少对 ECMP 的支持,必须在源和目的地之间建立多条隧道才能实现负载分担。RSVP-TE FRR 不能保证被保护前缀的备份路径是最优的。RSVP-TE 并没有解决引流的问题,需要依赖于自动路由(autoroute)、静态路由、策略路由等方式实现引流,而这些引流方式,要么会影响性能,要么颗粒度过大。

  SR-TE 的优势

  思科院士 Clarence Filsfils 在2013年发明了 Segment Routing (SR)技术。 SR 具有源路由和状态只存在于边缘的特点,使其可以支持超大规模的流量工程,同时原生就适合与 SDN 结合,实现应用驱动的网络。

  SR 其中一个关键功能是 SR-TE 。SR-TE 将用户的意图(延迟、不相交路径、 SRLG 、带宽等)转换为 Segment 列表(每个 Segment 代表特定的操作, Segment 列表是指这些 Segment 的有序列表),然后将 Segment 列表编程到单域/跨域网络的边缘设备上,同时引导流量至 Segment 列表所对应的路径上,从而实现“基于意图的网络( IBN )”,完成传统网络向下一代网络平台的演进。

  正因为 SR-TE 具有上述好处,因此在短短几年内已经得到了广泛的部署,并且成为支撑 5G 、多云、物联网发展的标准传送技术。