SR诞生背景：在传统网络架构中，由于网络设备采用分布、独立的配置方式，而没有统一、集中的控制中心，导致必须依赖BGP、OSPF/IS-IS、MPLS、LDP等各种路由选择协议，才能实现互联互通。 与此同时，每当一项新技术诞生时，为了兼容现有的协议标准，其复杂性也水涨船高，就像IP/MPLS技术在过去20年中由于在不断增加扩展功能，致使其在部署和维护异常繁琐。 说起MPLS，虽然它在数据平面上保持了优雅和稳定，但其控制平面（LDP和RSVP-TE）依然过于复杂且扩展性差。既然IGP/BGP协议可以构建路由表，为什么还需要额外的LDP协议来创建标签和分发标签呢？ 因此，在基于互联网业务迅猛发展以及SDN技术风起云涌的双重背景下，需要“一种全新的技术来支撑大规模、可扩展流量工程”的呼声越来越高。 SR —— Segment Routing，分段路由，其作为路径选择协议，用于确定数据包应该通过哪些路径进行转发，而数据层面又可以依赖成熟且稳定的MPLS或IPv6技术，SR作为控制层面，仅需要通过扩展IGP（ISIS、OSPF）功能，去掉LDP、RSVP等这些繁琐的协议，从而简化部署步骤。 简言之，有了SR，就不再需要LDP分发、交换标签，而是通过扩展IGP能力，实现标签的分发和交换。 另外，SR也很好的融合了SDN理念，通过SDN控制器，动态统一的进行源路由路径控制，使得大规模部署TE变得简单可行。 SR作用：功能/作用 详细描述 标签分配与转发表创建 - SR通过分配Segment Identifier（SID）标识特定的路径段或节点。 - 使用IGP（如OSPF、IS-IS）分发SID，网络设备根据SID创建SR转发表。 路径计算与选择 - 通过IGP计算最优路径，也可以使用预定义的SID列表指定精确路径。 - 借助Path Computation Element（PCE）进行路径计算，支持TE和链路质量等。 灵活的流量工程 - 预定义路径控制和简化的路径分配，实现流量工程（Traffic Engineering）。 - 支持基于延迟、带宽和可用性等属性进行路径优化。 快速重路由（FRR） - 使用备份路径或本地修复机制，在链路或节点故障时快速切换路径。 - 提高了网络的鲁棒性和可用性。 无状态或最小状态管理 - 采用无状态或最小状态管理，减少路径状态的维护。 - 降低网络设备的管理复杂度。 跨域互操作性 - 通过SID列表与MPLS或IPv6网络互通，实现跨域路径管理和优化。 应用集成 - 支持应用层流量工程、服务质量（QoS）、负载均衡以及与SDN控制器和策略集成。 router isis //ISIS启用SR功能 segment-routing mplsrouter ospf //OSPF启用SR功能 segment-routing mplsrouter bgp //BGP启用SR功能 address-family ipv4 unicast segment-routing mplsPCEP（Path Computation Element Protocol）：PCEP作为路径计算协议，在启用SR-TE（Segment Routing Traffic Engineering）时提供路径计算。path-computation-client //PCEP启用SR功能 segment-routing//SR和PCEP都是控制层面协议，实际数据转发依赖于底层的数据平面，比如MPLS或IPv6。TE（Traffic Engineering，流量工程）：TE的核心概念和目标： 优化资源使用：通过均衡网络负载，充分利用带宽和其他资源。提高网络性能：确保特定流量路径满足所需的延迟、吞吐量和带宽要求。确保服务质量：通过QoS策略为不同类型的流量分配优先级和资源，确保关键应用的性能。快速故障恢复：提供备份和冗余路径，以便在主路径出现问题时快速切换。TE主要特性： * 路径选择： 1、TE可以在不同的可用路径中选择最优的路径，满足特定的带宽和延迟要求。 2、选择路径时考虑链路状态、带宽需求、拥塞情况和优先级等因素。* 资源分配： 1、为特定流量预留或分配网络资源，包括链路带宽和优先级。 2、资源分配策略确保不同流量得到所需的带宽和QoS。* 网络监控： 1、持续监控网络状态，发现拥塞或资源不足的情况，及时调整流量或路径。 2、使用监控数据更新路径计算和资源分配策略。* 快速切换： 1、在网络链路或节点故障时，快速切换到备用路径，保持流量的稳定传输。 2、通过预计算备份路径或使用动态路径选择技术实现快速故障恢复。TE实现方式：技术名称 描述 关键特点 MPLS-TE 使用MPLS标签交换网络实现路径规划。 利用信令协议建立约束路径；为特定流量优化网络路径。 RSVP-TE RSVP-TE是MPLS-TE的主要信令协议。 在MPLS网络上预留路径资源；分配链路带宽和建立备份路径。 OSPF-TE和IS-IS-TE 对OSPF和IS-IS协议的扩展。 提供链路状态信息；与MPLS-TE或SR-TE结合计算TE路径。 BGP-LS BGP扩展用于传递链路状态信息。 结合PCEP实现复杂的路径计算；供TE路径计算使用。 PCE Path Computation Element（路径计算元素）。 集中式路径计算；通过PCEP与网络节点或控制器交互分配路径。 SDN控制器的流量工程 基于软件定义网络（SDN）的路径优化。 使用控制器灵活管理路径和网络资源；利用北向协议与交换机交互。 SR-TE（Segment Routing Traffic Engineering）：是一种基于Segment Routing的流量工程（Traffic Engineering）技术，利用SR路径的可编程和灵活性进行复杂的路径规划和优化。特点：1、路径预先计算：可以通过控制平面预先计算流量路径，减少信令开销。2、可编程路径：使用SID列表灵活定义路径。3、网络编排：结合路径计算元素（PCE）可以实现更复杂的网络编排和流量优化。SR-TE实现方式：技术名称 描述 实现方式 优势 MPLS-SR 利用MPLS技术在传统MPLS网络中实现Segment Routing。 通过MPLS标签堆栈来编码和传输Segment Identifier（SID）。 利用MPLS的成熟技术和广泛部署，提供高效的数据转发和路径优化。 SRv6 利用IPv6扩展头实现Segment Routing，将SID直接编码在IPv6数据包中。 使用IPv6数据包的扩展头部直接携带SID信息，实现路径控制。 无需MPLS标签，利用IPv6的扩展性和灵活性，易于与现代IPv6网络集成。 MPLS-SR：SR负责网络路径的控制和选择，MPLS负责数据包的实际转发。两者结合可简化网络架构，优化路由策略，并提高网络的灵活性。Segment Routing（SR）：1、控制层面：SR负责路径计算和策略制定。通过路由协议（如IS-IS、OSPF、BGP等），SR节点计算和选择适当的网络路径，然后将路径信息编码成SID（Segment Identifier）列表。2、SID的分配：SR根据预定的策略，将每个Segment（路径段）的SID分配给特定的网络节点或网络功能。MPLS：1、转发层面：MPLS作为转发层协议，负责根据数据包上的标签来进行快速转发。2、标签堆栈：SR的SID列表通过MPLS标签堆栈的方式进行编码，数据包在到达不同网络节点时，逐步弹出和处理标签，按照预设路径转发。工作流程：1、SR控制平面通过路由协议或PCE（Path Computation Element，路径计算元素）计算路径，并为每个路径段分配SID。2、在数据包头部使用MPLS标签堆栈，编码从源到目的地的路径信息。3、网络中的每个MPLS节点根据标签来识别下一个转发节点，实现高效的路径控制和流量工程。！！！【点赞】、【关注】不走丢^_^ ！！！【点赞】、【关注】不走丢^_^ #头条创作挑战赛#