IPv6+针对于不同网络类型架构有哪些落地方案技术？【IPv6连载02】

SRv6实现转发路径灵活编排

如图是一个典型的SRv6部署案例，某运营商为客户提供网络安全服务。为防止DDoS攻击，访问数据中心的流量要到DDoS清洗中心进行流量清洗，清洗流量要经过骨干网。

• 该运营商有两张骨干网，一张网（A网）有大带宽，但是没有V**承载能力，流量走A网会再次回到清洗中心。
• 另一张网（B网）有V**承载能力但是带宽小，不足以支撑所有流量清洗。

可以通过在A网部署SRv6，将流量引入大带宽骨干网，几百个数据中心均可进行安全防护，而且SRv6部署简单，业务开通周期短。

SRv6实现端到端业务快速开通，一跳入云

企业数字化转型加速，上云成为企业发展的必然。而传统专线在开通速度、服务质量等方面均无法满足云时代敏捷要求。运营商希望构筑一张云骨干网络，实现企业一跳入云，云网融合，构筑云时代的市场竞争力。

当前，大量企业走向云化，将企业业务部署到云上，对于运营商而言，如何为企业快速开通上云的专线是必须考虑的事情。

传统的专线，以MPLS专线为例，整个MPLS网络可能涉及多个自治域系统，不同的自治域系统由不同的管理团队进行管理和运维，一跳上云的专线的开通涉及多个部门的共同部署及大量协调工作。

使用SRv6则部署非常简单，可以在企业的CPE与云PE之间建立端到端SRv6逻辑专线，来承载上云业务，实现一跳入云，专线开通非常快。

SRv6实现基于时延算路和灵活调优

某运营商的骨干网为Native IP网络，为承载的业务提供尽力而为的IP转发。其自有数据中心为用户提供云服务，其中部分业务为时延敏感业务；由于当前网络对时延敏感业务和普通业务无差别处理，导致时延敏感业务体验不佳；而由于业务按Cost最小转发，网络负载不均，网络管理维护复杂。因此，该运营商希望为客户提供差异化服务，通过提升时延敏感业务的用户体验实现增收。

通过iMaster NCE + SRv6方案，实现对网络中每段链路进行时延测量，根据最小时延计算路径，为公有云业务提供最短时延路径，提升公有云的竞争力。

某电力公司通过网络分片承载多种业务

物理网络分片：基于时分复用的灵活以太技术，将物理网络按需分成多个分片，隔离不同业务，保证业务SLA。

统一承载：控制器统一部署网络资源，承载电力业务，实现智能优化。

架构优势：● 业务部署灵活便捷。● 支撑未来10年网络演进。● 平滑升级到100 G/200 G。● 平滑演进到SRv6 + EVPN。

WAMS：Wide Area Measurement System，广域测量系统

iFIT在金融广域一张网中的应用

金融广域一张网依靠SRv6技术简单快速地打通云和各种接入点之间的基础网络连接，确保业务高效开通。

• 广域一张网：是一种通过对不同网络进行协同，提供跨域网络服务的技术。在金融行业中，二级行、网点、子公司、外联单位等机构首先接入一级行，通过一级行汇聚业务流量后进而和银行核心网打通，最终实现和总行数据中心的互访。

同时，金融行业本身就对SLA质量有很高的要求，而随着银行业务的发展，网点的业务类型呈现多样化特征，除了传统的生产办公业务外，还有安防、物联网、公有云等业务，这对金融广域一张网的运维能力提出了更高的要求。在这种情况下，华为提出了iFIT隧道级检测方案。

方案特点：

● 支持在SRv6场景中使能iFIT隧道级检测，能够检测SRv6各个Segment List的质量并选出最优链路，通过周期性地对比当前链路和最优链路进行选路调优，实现智能选路。● 全网一个核心控制器，可以对整个金融网络进行集中式运维，实现端到端的管理和调度。

组播技术的应用趋势

当前视频流量已占据互联网流量的绝大部分，包括视频通话、视频分享、视频会议等；而高清视觉和全新交互视频或成为未来社交主要手段，媒体向VR/AR逐步演进。这些新业务在带宽和用户体验方面对网络提出新的诉求。

在潜在组播应用蓬勃发展的同时，网络IPv6化的趋势也更加显著。新兴场景对带宽和用户体验方面的网络需求，以及IPv6网络时代的加速到来，使承载于IPv6网络的组播技术需要不断演进，紧跟新的业务场景和技术发展潮流。

新型组播技术

BIER概述：

• 这种组播技术通过将组播报文目的节点的集合以比特串的方式封装在报文头部进行发送，从而使网络中间节点无需为每一个组播流建立组播树及保存组播流状态，仅需根据报文头部的目的节点的集合进行复制转发。
• BIER组播技术中，各目的节点是网络中的边缘节点，以256个以内的边缘节点的网络为例，每个边缘节点需要配置一个1~256的唯一值，目的节点集合则使用一个256 bit（或32字节）的位串（Bit String）来表示，位串中的每个Bit所在的位置或索引表示一个边缘节点，这就是Bit Index Explicit Replication的含义。

BIER的优点：

• 大规模的组播业务场景：BIER不需要为每条组播流量建立组播转发树及保存组播流状态，减少对资源的占用，可以支持大规模的组播业务。
• SDN网络场景：组播用户加入不再需要逐跳加入组播树，只需要从叶子节点发送给头节点，从而提高组播用户的加入效率，更适合SDN网络中控制器收集组播业务流量的目的地后直接下发。

BIERv6相对于BIER，继承BIER优点的同时，可利用IPv6对路径、功能、对象等进行编程，更便捷地实现在以SRv6为基础的网络中的组播转发。

相比传统的组播协议，BIER/BIERv6协议跟单播转发机制相融合，采用基础的IGP路由协议和单播路由转发机制，结合指示组播接收者的比特串完成组播报文复制转发。

BIER（Bit Index Explicit Replication）基本概念

• BIER域：支持BIER转发的网络域。BIER域可以划分成多个子域。每个BIER包含至少一个子域。
• BFR（Bit Forwarding Router）：支持BIER转发能力的路由器。
• BFIR（Bit Forwarding Ingress Router）：BIER域的入口路由器。
• BFER（Bit Forwarding Egress Router）：BIER域的出口路由器。
• 边缘BFR：BFIR和BFER的共同名称，也是BIER域中的源节点或目的节点。
• BFR-ID（BFIR Forwarding Router Identifier，BIER转发路由器标识符）：边缘BFR专属标识符，取值1-65535。
• BitString：256 bit（或32 Byte），目的节点的BFR-ID的集合。BitString中的每个Bit所在的位置或索引表示一个边缘节点。

BIER组播流量转发机制

BIT分配原理：BIER通过IS-IS LSP（以IS-IS for BIER为例）泛洪节点的Bit位置（即BFR-ID）和前缀映射关系，设备通过泛洪学习到完整BIER邻居表。

邻居表特点：

邻居表中每个直连邻居1条表项。表项内容是邻居节点可达的边缘节点信息。

• BIFT：Bit Index Forwarding Table，BIER邻居表
• ID：BFR-ID，当到达某个BFR-ID的下一跳需要查询该条记录。
• F-BM：Forwarding BitMask，表示往下一跳邻居复制发送报文时，通过该邻居能到达的BIER域边缘节点集合。
• NBR：Neighbor，表示某个BFR-ID的下一跳邻居。

当PE4节点需要将组播流量(S1, G1)发送给PE1、PE2、PE3三个节点时，则PE4将组播报文封装BitString(0111)，组播流量发送过程如下：

• 1.PE4-P2：BitString(0111)，PE4向P2发送的报文中，BitString包含了PE1、PE2、PE3三个节点的BFR-ID集合。
• 2.P2-PE3：BitString(0100)，P2向PE3发送的报文中，BitString包含了PE3节点的BFR-ID。
• 3.P2-P1：BitString(0011)，P2向P1发送的报文中，BitString去除了PE3节点的BFR-ID，包含了PE1、PE2两个节点的BFR-ID集合。
• 4.P1-PE1：BitString(0001)，P1向PE1发送的报文中，BitString包含了PE1节点的BFR-ID。
• 5.P1-PE2：BitString(0010)，P1向PE2发送的报文中，BitString包含了PE2节点的BFR-ID。

BIERv6

在单播转发领域，基于IPv6数据平面的SRv6技术发展迅猛，势头超越了使用MPLS数据平面的SR-MPLS。在组播领域，如何应用BIER架构和封装，实现不依赖MPLS并且顺应IPv6网络发展趋势的技术成为了亟待解决的问题。在这样的背景下，业界提出了BIERv6（Bit Index Explicit Replication IPv6 encapsulation）技术。BIERv6继承了BIER的核心设计理念，它使用BitString将组播报文复制给指定的接收者，中间节点无需建立组播转发树，实现无状态转发。

BIERv6与BIER的最大不同之处在于：BIERv6摆脱了MPLS标签，是基于Native IPv6的组播方案。

BIERv6的优点：

网络协议简化：

• BIERv6利用IPv6地址承载组播MVPN（ Multicast V**，组播V**）业务和公网组播业务，进一步简化了协议，避免分配、管理、维护MPLS标签这种额外标识 。
• BIERv6与SDN及网络编程的设计理念互相契合，可扩展性强。

部署运维简单：

• BIERv6技术利用IPv6扩展报文头携带BIER转发指令，彻底摆脱了MPLS标签转发机制。利用IPv6可扩展的机制也方便后续新特性的演进和叠加。
• BIERv6只部署在头节点和尾节点，组播业务变化时，中间节点不感知。因此，网络拓扑变化时，无需对大量组播树执行撤销和重建操作，大大地简化了运维工作。

网络可靠性高：

• BIERv6通过扩展后的IGP协议泛洪BIER信息，各个节点根据BIER信息建立组播转发表转发数据。BIERv6利用单播路由转发流量，无需创建组播分发树，因此不涉及共享组播源、切换SPT等复杂的协议处理事务。
• BIERv6也无需维护基于流的组播分发树状态，设备存储表项少。当网络中出现故障时，设备只需要在底层路由收敛后刷新BIFT表项，因此BIERv6故障收敛快，同时可靠性也得到提升，用户体验更好。

BIERv6在IPTV场景的应用

lIP视频主要包括电视直播（新闻、赛事、影视剧、网络直播等）、视频点播、视频监控等。4K IPTV、8K VR 体验、智慧城市、智慧家居、自动驾驶、远程医疗、平安城市等各种视频传输的业务应用即将迎来爆发增长期，尤其是在经济发展较快的国家和地区。

如图所示，运营商在公网部署MVPN over BIERv6承载IPTV流量，利用BIERv6组播技术大幅降低网络负载，可以使视频点播更加快捷、画面更加清晰、观看更加流畅，从而使用户获得更好的视频观看体验。

同时，该方案部署、运维、扩容简便，适合大规模部署