我們知道當前承載網絡中的IP數據傳輸主要基于MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多協議標簽交換）技術，MPLS在提高路由轉發效率的同時，也不可避免地帶來了一些新的問題：

配置多：需要使用獨立的信令協議，如LDP（Label Distribution Protocol，標簽分發協議）、RSVP（Resource Reservation Protocol，資源預留協議）等，并為網絡中的每個節點分配標簽，配置過程相對復雜。

效率低：每次進行數據傳輸，都需要為端到端連接路徑上的所有節點下發配置信息，傳輸效率低。

擴展難：每個節點都需要維護每條連接的狀態，業務擴展較為困難。

跨域煩：不同的網絡（如IP骨干網、IP城域網、移動回傳網等）之間是獨立的MPLS域，網絡間的互連需要使用復雜的跨域VPN技術來實現。

基于源路由轉發而產生的SR（Segment Routing，分段路由）技術的出現，改變了傳統IP網絡中只能基于目的路由轉發的思路。通過SR技術，在網絡中的首節點規劃并建立端到端連接的路徑，中間節點只需轉發、無需再維護連接狀態，大大簡化了網絡的部署和擴展。

SR與MPLS的結合（SR-MPLS）有助于解決前面提到的配置多、效率低、擴展難的網絡“痼疾”，但網絡中的節點仍然需要都支持MPLS標簽轉發技術，還是沒有從根本上解決跨域互連的問題；并且MPLS標簽的擴展能力有限，難以更好地滿足5G時代多樣業務的傳送需求。

與此同時，為了解決IPv4地址短缺的問題，讓IP網絡數據的傳輸更加高速、可靠和安全，互聯網協議正從IPv4（互聯網協議版本4）過渡到IPv6（互聯網協議版本6）。

隨著IPv6的大規模部署，在5G承載和云網融合的重點應用場景中，基于MPLS的傳送技術愈發成為了網絡的“瓶頸”。

融合了SR與IPv6特點的新一代IP承載網數據轉發協議SRv6應運而生，SRv6充分繼承了SR的源路由優勢和IPv6簡潔、易擴展的特點。

不再需要使用獨立的信令協議為所有節點分配標簽，使網絡更容易配置和管理。

不再需要所有節點支持MPLS，甚至不需要所有節點都支持SRv6，使網絡具備更好的兼容性。

基于擴展了報文頭的IPv6報文即可實現業務的端到端部署，使網絡更加簡潔和高效。

網絡具備可編程能力，可以實現業務的靈活擴展，結合SDN（Software Defined Network，軟件定義網絡）還可以實現網絡的靈活調度。

SR技術的關鍵在于為網絡中的每個節點或節點間的每條路徑都分配一個SID（Segment Identifier，段標識）作為標識，并在起始節點指定報文需要經過的節點和路徑的SID集合（Segment List）來指導報文的轉發。

SR-MPLS使用20 bits長度的MPLS標簽值作為SID，而SRv6則使用128 bits長度的IPv6地址格式值來作為SID。

相比于SR-MPLS的SID，SRv6的SID更長，支持攜帶更多信息，可以用來標識節點、鏈路、L2VPN業務、L3VPN業務、網絡服務等多種功能或業務類型。

128bits長度的SRv6 SID包含了Locator、Function、Arguments三個字段。

有了SRv6 SID，SRv6就具備了路徑和業務的編排能力，可以預先規劃報文轉發的路徑以及路徑上每一個節點的轉發行為，并支持定義任意的網絡功能或業務。

除了SRv6 SID，SRv6還有另外一個“秘密武器”。

前面我們提到，SR與MPLS的結合（SR-MPLS）雖然有助于解決網絡中配置多、效率低、擴展難的“痼疾”，但網絡中的節點仍然需要都支持MPLS標簽轉發技術，還是沒有從根本上解決跨域煩的痛點。

SRv6充分利用了IPv6的易擴展特性，通過一種新增的擴展頭類型SRH（Segment Routing Header，段路由頭），來替代MPLS的標簽轉發功能，讓SRv6網絡可以不需要借助于其他技術、僅基于原生的IPv6技術（Native IPv6）就能實現數據的高效率轉發，徹底解決跨域煩的難題。

普通的IPv6報文中可以包含0個或多個擴展頭，用于實現不同的業務功能，只有當有需要的時候才會添加擴展頭。

擴展了SRH后，SRv6報文結構包括了IPv6報文頭、SRH擴展頭和數據報文三個部分。

IPv6報文頭：用于指定報文的源地址（Source Address，SA）和目的地址（Destination Address，DA）。

SRH擴展頭：用于指定報文的轉發路徑信息，包含中間節點數（Segments Left，SL）和段列表（Segment List）。段列表是報文傳輸過程中會經過的所有節點的SID的清單，中間節點數是指經過的節點的數量。

數據報文：傳送的業務數據信息，傳輸過程中保持不變。

如果要簡化理解的話，以上三部分的結構可以用下圖來表示。

普通IPv6報文中的源地址（SA）和目的地址（DA）分別標識的是報文的首節點和目的節點，在傳輸過程中保持不變；而SRv6報文中的目的地址（DA）標識的是當前報文經過的下一個節點，會隨著數據傳輸過程實時變化。

SRv6使用SRH擴展頭中的中間節點數和段列表來指導報文的轉發，每經過一個SRv6節點，中間節點數的值減1、目的地址信息更新一次，目的地址信息由中間節點數和段列表共同決定。例如SL=n時，DA=SID [0]；SL=0時，DA=SID [n]。

說了這么多，是不是還有點不太明白SRv6是怎么工作的。

讓我們通過一個具體示例來看下SRv6是如何在網絡中傳輸數據的。

首節點（節點A）接收到用戶（源節點S）的數據傳輸需求，確定了目的地（目的節點R）。SRv6規劃傳輸路徑為A→B→C→D，那么在節點A發出的報文中：SA=S，DA=B，段列表為，中間節點數SL=2。

節點B、節點C收到報文后，將報文中的SL值減1，并將DA改為下一節點，轉發報文。

節點D收到數據后，發現SL值為0，判定自己是尾節點，則按普通IPv6報文轉發方式將報文轉發給目的用戶（目的節點R）。

可以看到，通過SRv6進行數據傳輸時，不需要為網絡中的每個節點分發標簽，也不需要維護每條連接的狀態，更不依靠MPLS隧道來進行跨域的數據轉發，非常便利、高效。

雖然不再使用MPLS技術，但是SRv6同樣支持對不同類型的業務通過不同的工作模式來提供差異化的服務。

SRv6主要工作模式包括兩種：SRv6 BE（Best Effort，盡力而為）和SRv6 TE Policy（Traffic Engineering Policy，流量工程策略）。

SRv6 BE的作用類似于MPLS LDP，LDP是利用IGP（Interior Gateway Protocol，內部網關協議）的最短路徑算法計算得到一條最優路徑來指導數據的轉發。SRv6 BE僅使用一個業務SID（Service SID）來指導報文的轉發，是一種盡力而為的工作模式。該工作模式下，SRv6功能只需要部署在首尾節點，實現較為簡單，適用于需要快速開通一些普通VPN業務的場景。

SRv6 TE Policy則利用了源路由的特性，在首結點封裝一個有序的Segment List（路徑信息）來指導報文在網絡中如何轉發。結合Segment List的可編程特性，并引入著色機制（設置color屬性），SRv6 TE Policy可以靈活地指定報文的任意轉發路徑來實現流量工程、靈活引流、負載分擔等功能。

關于SRv6 BE和SRv6 TE Policy兩種工作模式，我們后續也會推出專題圖文進行詳細介紹，敬請期待哦。

SRv6不僅能夠解決本文開篇提到的四大痛點，還具有其它的獨有優勢。

與SDN技術相結合

SRv6可以與SDN技術相結合，利用自身的靈活性配合SDN的管理調度能力，整個網絡就像一個可編程的軟件系統，靈活地實現各種業務, 同時網絡配置及數據傳輸也變的更為簡單。

如下圖所示，SDN控制器通過搜集SRv6節點及路徑信息，根據業務需求規劃合適的路徑以及各節點提供的服務，并將信息通知給首節點（如下圖中的節點A）。首節點根據接收到的信息，將業務數據通過SRv6網絡傳遞到目的節點。

與EVPN（Ethernet Virtual Private Network，以太網虛擬專用網）技術相結合

SRv6還可以與EVPN技術相結合，使IP承載網擺脫眾多復雜協議的束縛，簡化為Overlay（EVPN）+Underlay（SRv6）的組網格局，大大簡化網絡的復雜度。

SRv6是繼MPLS之后的新一代IP承載網核心協議，不僅將簡化和統一承載網絡的架構，也將持續推動固（固定網絡）移（移動網絡）融合、云（云計算）網（通信網）融合的發展。

審核編輯：劉清