目录
一、SR背景
二、SR概述：
SR具有如下特点：
SR优势：
三、一些名词的基本概念
基本概念：Segment
基本概念：Segment ID——简称SID，用于标识segment 一般就是MPLS标签
基本概念：源路由
基本概念：Segment 分类
Prefix Segment（前缀段）
SRGB
基本概念：Adjacency Segment（邻接段）
AS内Node SID及Adjacency SID的泛洪
基本概念：SR Policy 段策略
基本概念：SR-MPLS 与SRv6
标签栈 & 粘连标签 与 粘连节点
SID的使用：（Segment ID——简称SID，用于标识segment）其实就是标签
四、关于SR应用方式的三种场景
场景一：基于Prefix Segment的转发路径 （全局有效）
场景二：基于Adjacency Segment的转发路径 （本地有效）
场景三：基于Adjacency Segment + Node Segment的转发路径 （常用）
五、SR-BE与 SR-TE
SR-MPLS BE （Best Effort）
SR-MPLS TE （Traffic Engine）流量工程
一、SR背景
段路由SR（Segment Routing）是基于源路由理念而设计的在网络上转发数据包的一种技术架构。
- SR-MPLS可以通过多个MPLS形成路径（基于标签转发）
- SRv6可以通过多个IPv6的拓展头部来实现
传统的专线业务使用的是MPLS LDP与 RSVP-TE（资源预留协议）
针对以上，Segment Routing给出的解决方案：
①、简化协议，基于现有协议进行拓展：
- 拓展后的IGP/BGP具有标签分发能力，因此网络中无需LDP，实现协议简化。
- 引入了源路由机制：通过在头端节点实例化转发策略为标签列表，控制业务流量的转发路径。
②、由业务来定义网络：
- 由应用提出需求（时延、带宽、丢包率等），控制器收集网络拓扑、带宽利用率、时延等信息，根据业务需求计算显式路径。
二、SR概述：
- SR（Segment Routing，段路由）是基于源路由理念而设计的在网络上转发数据包的一种架构，而不是一个单独的技术。
- SR将网络路径分成一个个段（Segment），并且为这些段和网络中的转发节点分配段标识ID（即SID）。通过对段和网络节点进行有序排列（Segment List），就可以得到一条转发路径。
- SR将代表转发路径的段序列编码在数据包头部，随数据包传输。接收端收到数据包后，对段序列进行解析，如果段序列的顶部段标识是本节点时，则弹出该标识，然后进行下一步处理；如果不是本节点，则使用ECMP（Equal Cost Multiple Path，等价负载分担）方式将数据包转发到下一节点。
SR具有如下特点：
- 通过对现有协议（例如IGP）进行扩展，能使现有网络更好的平滑演进。
- 同时支持控制器的集中控制模式和转发器的分布控制模式，提供集中控制和分布控制之间的平衡。
- 采用源路由技术，提供网络和上层应用快速交互的能力。
SR优势：
- Tl-LFA（确保无环）
- SR技术的标签数量是：全网节点数+本地邻接数
- SR仅需在头节点对报文的标签进行操作即可任意控制业务路径，中间节点不需要维护路径信息。
三、一些名词的基本概念
基本概念：Segment
Segment是节点针对所收到的数据包要执行的指令，该指令包含在数据包头部中
基本概念：Segment ID——简称SID，用于标识segment 一般就是MPLS标签
segment list是一个或多个SID构成的有序列表（MPLS 标签列表）
基本概念：源路由
源路由（Source Routing）：源节点选择一条路径并在报文中压入一个有序的Segment List,网络中的其他节点按照报文封装的Segment List进行转发。
基本概念：Segment 分类
- Prefix Segment （前缀段），用于标识某个目的地址前缀，手工生成，通过IGP协议扩散到其他网元，全局可见，全局有效。——通常用环回口地址
- Adjacency Segment（邻接段），标识网络中某个邻接，源节点通过协议动态分配，通过IGP协议扩散到其他网元，全局可见，本地有效。也可以手工强制分，本地有效
Prefix Segment（前缀段）
- Prefix Segment通过Prefix SID(Segment ID)标识。
- Prefix SID是发布端通过的SRGB（Segment Routing Global Block）范围内的偏移值，接收端会根据自己的SRGB计算实际标签值用于生成MPLS的转发表项
- Node Segment是特殊的Prefix Segment，用于标识特定的节点Node。
- 在节点的Loopback接口下配置IP地址作为前缀，这个节点的Prefix SID实际就是Node SID。
SRGB
- SRGB（Segment Routing Global Block）：用户指定的为Segment Routing MPLS预留的全局标签集合。
- 每台设备通过扩展的路由协议通告自己的SRGB。
- 节点通过扩展的路由协议通告前缀SID索引（Index）后【或者可以叫为偏移量】，各台设备分别根据SRGB计算入站及出站SID。
- 在实际部署中，建议设备采用统一的SRGB。
为什么需要SRGB：
- SR要求前缀SID全局有效。
- 在MPLS中，设备的一部分标签空间可能被其他协议，例如LDP占用，因此需指定明确的空间用于SR全局标签。
基本概念：Adjacency Segment（邻接段）
AS内Node SID及Adjacency SID的泛洪
SR-MPLS使用IGP协议进行拓扑信息、前缀信息、SRGB和标签信息的通告。IGP协议为了完成上述功能，对于协议报文的TLV进行了一些扩展。（例如如下OSPF for SR-MPLS） 使能Segemnet mpls
基本概念：SR Policy 段策略
- RFC 8402中定义SR Policy是一段有序的段列表（an ordered list of segments）。更完整的说法是SR Policy最终呈现为一段有序的段列表(Segment list)，还包含了计算、生成和维护这个段列表及引入流量等SR技术的一种框架。SR Policy是当前最主流的实现SR的方式。
- 一个SR Policy由头端节点引导流量进入这个段策略中。它的段列表被精确的分配为标签栈指导流量转发。这个段列表由一系列的优化目标和限制（例如时延、亲和性和SRLG等）综合计算得到。这个计算可由本地或者控制器完成，然后应用到网络中。
SR Policy 段策略（根本就是一个标签堆栈）可以由CLI、NETCONF、PCEP、BGP SR Policy等多种方式生成。包含Segment List，完整的指导流量引入和转发。
基本概念：SR-MPLS 与SRv6
- 如果数据转发平面：基于MLS，就是SR-MPLS，如果是基于IPv6的就是SRV6。
标签栈 & 粘连标签 与 粘连节点
- 标签栈是标签的排序集合，可以标识一条完整的LSP
- 标签栈中每一个邻接标签标识一条具体的邻接，整个标签栈标识了整条转发路径LSP的所有邻接。
- 在报文转发过程中，通过标签栈中的每个邻接标签查找对应的邻接，并将标签弹出后转发，将标签栈中所有邻接标签弹出后，报文就走完了整条LSP，到达隧道的目的地。
SID的使用：（Segment ID——简称SID，用于标识segment）其实就是标签
- 通过按序组合前缀（节点） SID和邻接SID，可以构建出网络内的任何路径。
- 在路径中的每一跳，使用栈顶段信息区分下一跳。
- 段信息按照顺序堆叠在数据头的顶部。
- 当栈顶段信息包含另一个节点的标识时，接收节点使用ECMP的方式将数据包转发到下一跳。
- 当栈顶段信息是本节点的标识时，接收节点弹出顶部段并执行下一个段所需的任务。
- 实际应用中Prefix Segment、 Adjacency Segment可以单独使用，也可以结合使用。
四、关于SR应用方式的三种场景
场景一：基于Prefix Segment的转发路径 （全局有效）
基于Prefix Segment的转发路径是由IGP通过最短路径算法（SPF）计算得出。
1、通过IGP扩散之后，整个IGP域的所有设备学习到R2的Prefix SID（100）。
2、以R1为例（其他设备类似），它通过SPF算法计算出一条到达R2的最短路径。
基于Prefix Segment的转发路径并不是一条固定路径，头节点也无法控制报文的整条转发路径。
场景二：基于Adjacency Segment的转发路径 （本地有效）
通过给网络中每个邻接分配一个Adjacency Segment，然后在头节点定义一个包含多个Adjacency Segment的Segment List。
通过这种方式可以严格指定任意一条显式路径（Strict Explicit），可更好的配合实现SDN。
场景三：基于Adjacency Segment + Node Segment的转发路径 （常用）
将Adjacency Segment和Node Segment结合，通过Adjacency Segment，可以强制整条路径包含某一个邻接。而对于Node Segment，节点可以使用 SPF算法计算最短路径，也可以负载分担。——（相当于一部分路径是强制指定，一部分是SPF计算的）
这种方式的路径并不是严格固定，所以也称作松散路径（Loose Explicit）
五、SR-BE与 SR-TE
SR-MPLS BE （Best Effort）
- 使用SID来指导设备基于最短路径进行数据转发，没有强制走哪条路径，这种工作机制称为SR-MPLS BE。
- 例如在本例中使用R6的Node SID 606可以指导数据沿着去往R6的最短路径来转发数据，该最短路径是基于路由协议计算得出的，并且支持等价路径。
- SR-MPLS BE是一种替代“LDP+IGP方案”的一种新方案。
SR-MPLS TE （Traffic Engine）流量工程
- 使用多个SID进行组合来指导数据转发，这种工作机制可以对数据的转发路径进行一定约束，从而满足流量工程的需求，因此被称为SR-MPLS TE（Traffic Engine）。
- SID的组合形式：
使用多个Node SID。
使用多个Adjacency SID。
使用Node SID与Adjacency SID组合，如图中所示。
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