中国移动程伟强:G-SRv6技术体系构建算网IP底座

Labs 导读

在10月22日举行的“2021全球IPv6下一代互联网峰会”上,中国移动研究院基础网络研究所主任研究员程伟强发表了题为《G-SRv6技术体系构建算网IP底座》的演讲,分享了中国移动G-SRv6技术体系的构成,以及现网商用部署的推动情况,并对G-SRv6关键技术和G-SRv6产业推进实践做了详细介绍。

一、G-SRv6技术创新体系

云网融合、算网一体成为运营商发展转型的技术方向,在这个发展演进中,IP网络将成为贯通数、智、云、网、边、端等各环节的基础。SRv6是IP网络创新的一个重要成果,成为新一代IP网络的基础协议,G-SRv6很好解决了SRv6开销过长的问题,将成为SRv6落地的关键所在。为此,中国移动构建了面向算网一体的G-SRv6技术体系,程伟强讲到,基于G-SRv6基础框架,构建IPv6协议创新技术体系,完成可靠性和OAM能力构建,继续推进网络切片、随流检测和跨域互联等技术,并进一步发展智享WAN等新应用。

二、G-SRv6关键技术介绍

基于G-SRv6的新一代IP网络技术体系,包括基础转发、可靠性保障、网络切片、随流检测和应用感知等。

程伟强介绍,G-SRv6采用压缩冗余前缀、二维指针定位等创新技术,在支持现有SRv6所有特性前提下,将开销压缩4倍。G-SRv6 Policy Ping用于检测G-SRv6 Policy源节点和目的节点之间的连通性;G-SRv6 Policy Trace用于查看报文从G-SRv6 Policy源端到达目的端所经过的三层设备,从而检查三层网络连接是否可用。

而对于G-SRv6精细化OAM技术,程伟强表示,随流检测技术将大幅提升IP网络监控管理的精度,为网络智能化打下基础。随流检测技术利用正常转发的业务流量,由在指定的业务流量中插入控制信息,经过转发设备对其进行处理,将采集到的信息上报给分析器,检测识别网络中细微的异常,精准检测每个业务的时延、丢包等性能信息,使得网络质量SLA实时可视,做到快速故障定界和定位。

但是,在运营商的大规模网络中,随流检测也面临很大的技术挑战,一方面对转发硬件要求很高,另一方面对于集中的分析系统算力要求很高。如果要实现像中国移动上万台网络设备这么大一张网络,进行实时的每一条随流检测,还得实时分析、反馈,以目前的算力条件是很难很难构建起来的,还需优化。

近年,中国移动协同业内合作伙伴,提出了采用染色机制的随流检测创新方案,能大大降低对硬件的要求、降低报文开销,目前已经在中国移动的SPN中广泛使用,能够实现时延和丢包的监测,极大的简化了运维。同时,针对G-SRv6的随流检测,在IETF已成功立项,程伟强坚信随流检测技术,会在更大的internet网域网里大展身手。

程伟强表示,保护和重路由机制是一个网络可靠运行基础的保障。在G-SRv6里面也是一样的,中国移动引入两类保护机制来实现现网的高可靠保障,一个是Hot Standby,能够实现端到端的业务的保护。同时会引入TI-LFA FRR,能够实现50毫秒以内的业务恢复,从而比现有的MPLS网络加高可靠。

中国移动要构建大型网络必须得解决跨域的问题,G-SRv6跨域的问题分两步走,第一步,背靠背跨域先解决跨域可达,对齐现网能力,快速实现端到端的跨域连接;第二步,端到端跨域进一步简化部署,能够发挥G-SRv6的特点,真正实现EPE互联,提升管控智能化,最终达到一跳入云,端到端业务拉通。

另外,程伟强表示,G-SRv6通过支持网络切片能为客户提供差异化的服务,实现IP网络切片的规模服务。第一步借助FlexAlgo技术+切片增强接口,能让IP网络在现有的硬件条件下实现硬隔离以及灵活调度;第二步通过将Slice ID携带在报文中,支持大规模切片应用场景,通过采用FlexAlgo+切片子接口+报文携带Slice ID,实现kbit级别粒度用户级切片的灵活支持。

G-SRv6只有端到端构建起新的链路,才能发挥它的巨大的价值,所以中国移动提出G-SRv6的智享WAN技术是什么样的?

智享WAN是通过将G-SRv6技术与SD-WAN技术结合,构建的全新的运营商级云网解决方案。在这个系统中,从CPE开始支持G-SRv6这样能得到两个好处一是在接入段解决接入难的问题,发挥SRv6 Overlay的优势,可以将运营商多种物理接入资源的整合,提升接入效率;二是在汇聚层之上解决确定性保障的问题,利用SRv6 underlay路径保障的能力提供高质量、高可靠路径的确定性的服务。智享WAN技术创新将G-SRv6与SD-WAN结合,兼具Overlay的灵活性和Underlay的保障能力,能够让运营商的网络逐渐地向算网一体进行转型。

三、G-SRv6产业推进及应用

SRv6是新一代IP网络的基础协议将逐步替代MPLS,SRv6压缩帧格式、转发机制和控制面协议将成为SRv6的核心。

程伟强提到,G-SRv6已经在CCSA立项行业标准,并已经通过征求意见稿。SRv6头压缩设计组已完成头压缩需求、技术分析等关键文稿。同时,在IETF推动G-SID与u-SID达成共同框架,成为头压缩技术发展方向,正在开展工作组接纳进程。

在标准进展的同时,中国移动实验室里面已经实现了10个以上的合作伙伴的互联互通,包括设备商、芯片商、仪表商以及控制器厂商等,标志着产业链已经逐渐完善。在设备上像思科、华为芯片商、国通盛科等等,都有广泛的参与基础。

目前中国移动已经完成了在广东、河南、浙江三省的现网试点,中国移动要在今年年底前开始商用SRv6,其中未来广泛应用的的一个重要支撑就是G-SRv6技术体系。

最后,程伟强透露,中国移动正在大力推动开源框架,在近期会发布一个大型的Open SRv6的开源项目,欢迎各位合作伙伴广泛参与,共同推动G-SRv6产业发展。

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