基于IPv6的SRv6技术将是未来网络的必然演进趋势
分段路由的概念分段路由（sr：segment routing）是一种源路由技术，基于sdn理念，构成面向路径连接的网络架构，支撑未来网络多层次的可编程需求，可以满足5g超大连接和切片的应用场景下的连接需求。sr-mpls是基于当前主流mpls转发面形成的sr解决方案；srv6是基于ipv6扩展的sr解决方案。sr-mpls沿用mpls转发机制，自然演进，并已经在传输网络得到广泛应用。srv6则进一步增强了网络可编程能力，支持网络和业务可编程。
srv6技术面临的挑战2.1.srv6报文开销带来的挑战运营商网络中对sr标签层数要求较高。以5g承载网为例，随着5g核心网集中化部署，基站的流量需要穿过城域网以及ip骨干网。典型场景下，在城域网中，接入环有8-10个节点，汇聚环有4-8个节点，核心环也有4-8个节点；在ip骨干网，流量还需穿过多个路由器节点。同时，由于网络切片、高可靠sla、可管可控的要求，运营商网络需要能够指定显式路径，端到端sr隧道会有10跳甚至以上。因此，目前国内外多数部署mpls-sr的运营商都要求支持8层以上sid标签。
当前，srv6方案基于srh（segment routing header），其sid长度为128bit segment id。按照8层sid，为报文带来128byte的开销，对于平均长度256byte的应用净荷，srv6带来的开销超过1/3，带宽利用率则下降为67%以下。而相同场景下，sr-mpls的开销只有32byte，带宽利用率仍有89%。srv6和sr-mpls在sid个数从1-10时承载效率的对比分析如下图所示（仅简单对比srh和sr-mpls sid的开销）：
图1 净荷长度256b时不同sid个数sr承载效率对比分析图
开销的增大一方面造成了网络利用率的降低，另一方面为支持深层报文深层负载均衡、in-bandtelemetry、nsh带来更大挑战。
另外，srv6部署必然会和sr-mpls网络共存，由于网络利用率的不同可能会导致网络边界接口不平衡的问题，从而导致投资浪费。如下图所示，在sr-mpls网络与srv6网络域对接时，考虑100g链路，256byte报文，8层sid的情况，由于链路利用率差异较大，sr-mpls域中的1个100ge链路在srv6域中可能需要2条100ge链路才能匹配。
图2净荷长度256b时sr-mpls网络域与srv6网络域对接
2.2.srv6复杂性带来网络芯片的挑战在运营商应用中，srv6需要在网络芯片在报文中插入超过128byte长度的字段，相当于32层mpls-sr标签深度，超出了已部署网络芯片的能力，如果在芯片内部采用环回的解决方案，将大幅降低网络性能并引入更高的时延和抖动。在重新设计的网络芯片中，支持srv6需要进一步扩大内部处理总线带宽，其是芯片成本和功耗的关键因素。
srv6在中间节点要求网络芯片读取完整srh，然后根据指针指示的位置提取需要处理的segment并进行转发。对比mpls-sr仅需读取最外层标签，引入的复杂性进一步增加网络芯片的处理时延。
低功耗和低时延是运营商5g解决方案的关键因素，srv6复杂性对网络芯片带来的功耗、成本、时延的增加为其落地应用带来挑战。
2.3.srv6方案平滑升级面临的挑战srv6是自成一体的独立解决方案，与mpls/mpls-sr方案不存在延续性。
首先，srv6需要规划和分配128bit sid，同时srv6要引入的开销难以在现有设备进行支持，需要对现有业务和网络进行彻底的改造，构建一张全新的srv6网络。在运营商的大网中难以部署。
其次，srv6支持的业务和网络的编程特性需要全网支持srv6功能，在srv6和mpls/sr-mpls混合部署的场景下，无法发挥其核心优势。
根据以上分析，现有srv6报文开销、网络芯片的复杂性、难以平滑升级带来的三大挑战让其难以快速部署到运营商网络中，需要在srv6技术基础上进一步进行演进。
3.unified sid技术ipv6技术成是新一代网络的主体技术，基于ipv6的srv6长远考虑是未来网络的必然的演进趋势，为了解决上文提出的三大挑战，包括基于srv6技术降低开销，简化srv6对转发面的要求，支持从sr-mpls平滑演进到srv6，中国移动联合中兴、博通、盛科、新华三等提出了基于srv6的unifiedsid技术（unified-sid【1】）。unified sid基于标准srv6的srh方案进行简洁扩展，支持sr-mpls/ip地址与srv6基于统一的sid长度提供sr功能，加速推进sr技术广泛落地应用。
unified sid基于原生的srh扩展，不改变任何原生srh的处理机制，通过在标准srh header中仅仅扩展2bit unified sid类型指示，一方面与原生的srv6保持最大的兼容性，另一方面有效解决srv6目前存在的问题。
3.1.unified sid基于原生srh扩展sr-mpls sid沿用mpls label格式，sid长度为20bit；srv6则沿用了ipv6地址格式，sid长度为128bit；sr-ip当前没有标准定义，如果沿用ipv4地址格式，则sid长度为32bit。
为支持srv6与sr-mpls/sr-ip具备统一的sid格式，unified sid通过在srh扩展头的flags中扩展出unified sid类型指示字段（2bit），其定义如下：
0b00，标准srv6 sid长度，即128bit sid，与srh现有定义兼容；
0b01，ip地址sid长度，即32bit sid，可以与ipv4地址兼容或32bit短地址格式；
0b02，mpls label长度，也是32bit sid，可以和sr-mpls sid定义兼容；
0b11，预留。
根据该扩展方案，标准srv6应用sid长度指示为0，使用32bit短ip地址格式长度指示为1，使用32bit mpls label格式长度指示为2，实现与当前各种sr技术通过统一的sid长度进行混合组网应用。unifiedsid通过32bitsid解决了报文开销带来的挑战，并结合简洁的flags扩展，有效的降低了网络芯片的处理复杂性挑战，另外统一融合的理念解决了平滑升级带来的挑战。
3.2.unified sid与micro sid的区别unifiedsid对比cisco的micro sid【3】压缩技术，具备较好的通用性和适用性。srv6部署前需要规划segment，通常采用共同前缀+偏移量。共同的前缀长度与可获取的ipv6地址空间以及网络大小相关，长度难以确定，但micro sid对srv6地址有一定要求，需要规划具备较短（建议16bit或32bit）的共同前缀，和较短的偏移量（建议16bit或32bit）区分sid，这导致其难以满足不同的网络应用中需求，特别是复杂运营商网络应用。unified sid方案融合srv6与sr-mpls理念，当地址有严格规划时，可以用短地址格式的sid，当地址没有严格规划时，采用mpls标签映射的sid，因此，unified sid方案对引入srv6的sid和地址没有额外约束，具备更好的通用性和适用性。
4.unified sid方案优势
4.1.支持srh头压缩，提升srv6承载效率通过unified sid方案，一般通过32bit的sid即可表示标准128bit的srv6 segment，unified sid长度压缩为标准长度的1/4，即使40跳sr-tp路径，需要的srh也只有48b，与sr-mpls承载效率相当。
4.2.对转发面要求低，现有转发面即可支持srv6部署unified sid方案，对转发面的要求可以等同于sr-mpls的要求，因此，当前支持sr-mpls的硬件基本可以通过软件升级的方式支持srv6的部署，博通和盛科基于现有芯片已经完成初步的demo系统。
4.3.支持从现有网络平滑升级到srv6能力现有mpls/sr-mpls/ipv4网络通过unified sid实现最大的兼容性，在对现有网络和业务影响最小的情况下升级到支持srv6的能力，且具备与普通ipv6节点混合组网。
4.4.兼容现有地址规划，对引入srv6的开销降到最低通过unified sid方案，可以灵活适应各种地址规划的网络，基本无需专门的地址规划和改造，对引入srv6的开销降到最低。
5.unified sid应用unified sid技术是一种灵活适配的解决方案，支持短地址格式的srv6头压缩且适应各种segment和地址规划。可以替代sr-mpls部署，支持低开销的srv6部署，并可以将sr-mpls平滑升级到srv6【3】。
在mpls/sr-mpls的组网应用中，sr-mpls为业务分配mpls格式的sid，平滑升级支持srv6过程中unified sid方案仍然可以沿用已分配的mpls格式的sid，仅需在升级后网络节点中维护mpls格式的sid与ipv6地址的映射关系。
在ipv4网络升级ipv6的组网应用中，短地址长期存在，比如现有分配的ipv4或ipv6域内除共同前缀外的区分地址。unified sid技术可以沿用已分配的短ip地址格式的sid，仅需要在升级后的srv6节点简单建立短地址格式与128bit ipv6地址之间的映射关系。
在独立的srv6组网应用中，通过通过短格式的mpls格式的32bit sid代替128bit标准的srv6 sid实现srh头压缩，压缩率达到1/4，具备落地应用能力。
6.unified sid加快srv6应用步伐中国移动联合中兴、博通、盛科、新华三等对srv6技术的改进方案进行了深入研究，提出了unified srv6 sid方案，并向ietf提交了技术草案，链接见参考文献。
同时，针对unified srv6 sid方案，研究团队已在盛科的芯片平台上进行了实现和验证，证明了unified sid具备较强的灵活性和适应性，通过不同的sid长度指示可以在现有的sr-mpls、ipv4/短ipv6地址网络中快速部署srv6，同时可以具备标准srv6的所有能力，从而加快srv6在网络中的应用步伐。
【昉·星光 2 高性能RISC-V单板计算机体验】+搭建编译环境编译
光纤和5G网络谁更快
基于CMM下开关损耗和反激开关损耗分析以及公式计算
取样检波器使用方法及工作原理
基于图数据库的配电网供电范围分析应用研究
基于IPv6的SRv6技术将是未来网络的必然演进趋势
Synergy Research：2019年Q3大型数据中心已超过500个
USB电池充电电路
iPad Pro 10.5英寸京东价格松动 一号店价格更低：4888元
目前全屋智能家电技术发展的怎么样了
vivo X70系列搭载V1芯片 助力影像再进一步
这五个理由告诉你为什么需要串口WiFi模块
基于NVIDIA Quadro GPU创建2000平穹顶大屏幕
用于智能边缘计算的嵌入式深度学习推理解决方案
AVR单片机驱动无源蜂鸣器
阿里前车之鉴，YunOS失败落地 鸿蒙的崭新诞生
同是骁龙660配置，6G 64G亮眼，VIVOX20和OPPOR11怎么选？
PCB软件有哪些 PCB软件介绍
一家工程公司利用虹科激光测距传感器开发出一款检测系统
电感线圈的主要特性参数
srv6技术面临的挑战2.1.srv6报文开销带来的挑战运营商网络中对sr标签层数要求较高。以5g承载网为例，随着5g核心网集中化部署，基站的流量需要穿过城域网以及ip骨干网。典型场景下，在城域网中，接入环有8-10个节点，汇聚环有4-8个节点，核心环也有4-8个节点；在ip骨干网，流量还需穿过多个路由器节点。同时，由于网络切片、高可靠sla、可管可控的要求，运营商网络需要能够指定显式路径，端到端sr隧道会有10跳甚至以上。因此，目前国内外多数部署mpls-sr的运营商都要求支持8层以上sid标签。
当前，srv6方案基于srh（segment routing header），其sid长度为128bit segment id。按照8层sid，为报文带来128byte的开销，对于平均长度256byte的应用净荷，srv6带来的开销超过1/3，带宽利用率则下降为67%以下。而相同场景下，sr-mpls的开销只有32byte，带宽利用率仍有89%。srv6和sr-mpls在sid个数从1-10时承载效率的对比分析如下图所示（仅简单对比srh和sr-mpls sid的开销）：
图1 净荷长度256b时不同sid个数sr承载效率对比分析图
开销的增大一方面造成了网络利用率的降低，另一方面为支持深层报文深层负载均衡、in-bandtelemetry、nsh带来更大挑战。
另外，srv6部署必然会和sr-mpls网络共存，由于网络利用率的不同可能会导致网络边界接口不平衡的问题，从而导致投资浪费。如下图所示，在sr-mpls网络与srv6网络域对接时，考虑100g链路，256byte报文，8层sid的情况，由于链路利用率差异较大，sr-mpls域中的1个100ge链路在srv6域中可能需要2条100ge链路才能匹配。
图2净荷长度256b时sr-mpls网络域与srv6网络域对接
2.2.srv6复杂性带来网络芯片的挑战在运营商应用中，srv6需要在网络芯片在报文中插入超过128byte长度的字段，相当于32层mpls-sr标签深度，超出了已部署网络芯片的能力，如果在芯片内部采用环回的解决方案，将大幅降低网络性能并引入更高的时延和抖动。在重新设计的网络芯片中，支持srv6需要进一步扩大内部处理总线带宽，其是芯片成本和功耗的关键因素。
srv6在中间节点要求网络芯片读取完整srh，然后根据指针指示的位置提取需要处理的segment并进行转发。对比mpls-sr仅需读取最外层标签，引入的复杂性进一步增加网络芯片的处理时延。
低功耗和低时延是运营商5g解决方案的关键因素，srv6复杂性对网络芯片带来的功耗、成本、时延的增加为其落地应用带来挑战。
2.3.srv6方案平滑升级面临的挑战srv6是自成一体的独立解决方案，与mpls/mpls-sr方案不存在延续性。
首先，srv6需要规划和分配128bit sid，同时srv6要引入的开销难以在现有设备进行支持，需要对现有业务和网络进行彻底的改造，构建一张全新的srv6网络。在运营商的大网中难以部署。
其次，srv6支持的业务和网络的编程特性需要全网支持srv6功能，在srv6和mpls/sr-mpls混合部署的场景下，无法发挥其核心优势。
根据以上分析，现有srv6报文开销、网络芯片的复杂性、难以平滑升级带来的三大挑战让其难以快速部署到运营商网络中，需要在srv6技术基础上进一步进行演进。
3.unified sid技术ipv6技术成是新一代网络的主体技术，基于ipv6的srv6长远考虑是未来网络的必然的演进趋势，为了解决上文提出的三大挑战，包括基于srv6技术降低开销，简化srv6对转发面的要求，支持从sr-mpls平滑演进到srv6，中国移动联合中兴、博通、盛科、新华三等提出了基于srv6的unifiedsid技术（unified-sid【1】）。unified sid基于标准srv6的srh方案进行简洁扩展，支持sr-mpls/ip地址与srv6基于统一的sid长度提供sr功能，加速推进sr技术广泛落地应用。
unified sid基于原生的srh扩展，不改变任何原生srh的处理机制，通过在标准srh header中仅仅扩展2bit unified sid类型指示，一方面与原生的srv6保持最大的兼容性，另一方面有效解决srv6目前存在的问题。
3.1.unified sid基于原生srh扩展sr-mpls sid沿用mpls label格式，sid长度为20bit；srv6则沿用了ipv6地址格式，sid长度为128bit；sr-ip当前没有标准定义，如果沿用ipv4地址格式，则sid长度为32bit。
为支持srv6与sr-mpls/sr-ip具备统一的sid格式，unified sid通过在srh扩展头的flags中扩展出unified sid类型指示字段（2bit），其定义如下：
0b00，标准srv6 sid长度，即128bit sid，与srh现有定义兼容；
0b01，ip地址sid长度，即32bit sid，可以与ipv4地址兼容或32bit短地址格式；
0b02，mpls label长度，也是32bit sid，可以和sr-mpls sid定义兼容；
0b11，预留。
根据该扩展方案，标准srv6应用sid长度指示为0，使用32bit短ip地址格式长度指示为1，使用32bit mpls label格式长度指示为2，实现与当前各种sr技术通过统一的sid长度进行混合组网应用。unifiedsid通过32bitsid解决了报文开销带来的挑战，并结合简洁的flags扩展，有效的降低了网络芯片的处理复杂性挑战，另外统一融合的理念解决了平滑升级带来的挑战。
3.2.unified sid与micro sid的区别unifiedsid对比cisco的micro sid【3】压缩技术，具备较好的通用性和适用性。srv6部署前需要规划segment，通常采用共同前缀+偏移量。共同的前缀长度与可获取的ipv6地址空间以及网络大小相关，长度难以确定，但micro sid对srv6地址有一定要求，需要规划具备较短（建议16bit或32bit）的共同前缀，和较短的偏移量（建议16bit或32bit）区分sid，这导致其难以满足不同的网络应用中需求，特别是复杂运营商网络应用。unified sid方案融合srv6与sr-mpls理念，当地址有严格规划时，可以用短地址格式的sid，当地址没有严格规划时，采用mpls标签映射的sid，因此，unified sid方案对引入srv6的sid和地址没有额外约束，具备更好的通用性和适用性。
4.unified sid方案优势
4.1.支持srh头压缩，提升srv6承载效率通过unified sid方案，一般通过32bit的sid即可表示标准128bit的srv6 segment，unified sid长度压缩为标准长度的1/4，即使40跳sr-tp路径，需要的srh也只有48b，与sr-mpls承载效率相当。
4.2.对转发面要求低，现有转发面即可支持srv6部署unified sid方案，对转发面的要求可以等同于sr-mpls的要求，因此，当前支持sr-mpls的硬件基本可以通过软件升级的方式支持srv6的部署，博通和盛科基于现有芯片已经完成初步的demo系统。
4.3.支持从现有网络平滑升级到srv6能力现有mpls/sr-mpls/ipv4网络通过unified sid实现最大的兼容性，在对现有网络和业务影响最小的情况下升级到支持srv6的能力，且具备与普通ipv6节点混合组网。
4.4.兼容现有地址规划，对引入srv6的开销降到最低通过unified sid方案，可以灵活适应各种地址规划的网络，基本无需专门的地址规划和改造，对引入srv6的开销降到最低。
5.unified sid应用unified sid技术是一种灵活适配的解决方案，支持短地址格式的srv6头压缩且适应各种segment和地址规划。可以替代sr-mpls部署，支持低开销的srv6部署，并可以将sr-mpls平滑升级到srv6【3】。
在mpls/sr-mpls的组网应用中，sr-mpls为业务分配mpls格式的sid，平滑升级支持srv6过程中unified sid方案仍然可以沿用已分配的mpls格式的sid，仅需在升级后网络节点中维护mpls格式的sid与ipv6地址的映射关系。
在ipv4网络升级ipv6的组网应用中，短地址长期存在，比如现有分配的ipv4或ipv6域内除共同前缀外的区分地址。unified sid技术可以沿用已分配的短ip地址格式的sid，仅需要在升级后的srv6节点简单建立短地址格式与128bit ipv6地址之间的映射关系。
在独立的srv6组网应用中，通过通过短格式的mpls格式的32bit sid代替128bit标准的srv6 sid实现srh头压缩，压缩率达到1/4，具备落地应用能力。
6.unified sid加快srv6应用步伐中国移动联合中兴、博通、盛科、新华三等对srv6技术的改进方案进行了深入研究，提出了unified srv6 sid方案，并向ietf提交了技术草案，链接见参考文献。
同时，针对unified srv6 sid方案，研究团队已在盛科的芯片平台上进行了实现和验证，证明了unified sid具备较强的灵活性和适应性，通过不同的sid长度指示可以在现有的sr-mpls、ipv4/短ipv6地址网络中快速部署srv6，同时可以具备标准srv6的所有能力，从而加快srv6在网络中的应用步伐。
【昉·星光 2 高性能RISC-V单板计算机体验】+搭建编译环境编译
光纤和5G网络谁更快
基于CMM下开关损耗和反激开关损耗分析以及公式计算
取样检波器使用方法及工作原理
基于图数据库的配电网供电范围分析应用研究
基于IPv6的SRv6技术将是未来网络的必然演进趋势
Synergy Research：2019年Q3大型数据中心已超过500个
USB电池充电电路
iPad Pro 10.5英寸京东价格松动 一号店价格更低：4888元
目前全屋智能家电技术发展的怎么样了
vivo X70系列搭载V1芯片 助力影像再进一步
这五个理由告诉你为什么需要串口WiFi模块
基于NVIDIA Quadro GPU创建2000平穹顶大屏幕
用于智能边缘计算的嵌入式深度学习推理解决方案
AVR单片机驱动无源蜂鸣器
阿里前车之鉴，YunOS失败落地 鸿蒙的崭新诞生
同是骁龙660配置，6G 64G亮眼，VIVOX20和OPPOR11怎么选？
PCB软件有哪些 PCB软件介绍
一家工程公司利用虹科激光测距传感器开发出一款检测系统
电感线圈的主要特性参数