國之重器出版工程 SRv6 網絡編程：開啟 IP 網絡新時代

李振斌

華為&席協議專家，IETF互聯網架構委員會委員。
2000年加入華為，曾負責華為IP作系統VRP和MPLS子系統的架構設計與開發工作。
2015—2017年擔任SDN架構師，負責控制器的研究、架構設計與開發工作。
自2009年起，積極參與IETF標準創新工作，持續推動SDN的BGP、PCEP、
NETCONF/YANG協議的創新和標準化，當前研究的重點包括SRv6、5G承載、Telemetry和網絡智能等。
主導和參與提交IETF RFC/草案累計100餘篇，申請專利110多項。
2019年當選IETF互聯網架構委員會委員，承擔2019—2021年的互聯網架構管理工作。

胡志波

華為SR與IGP*級協議專家，負責SR與IGP的協議規劃和創新工作。
目前主要從事SR-MPLS/SRv6協議以及5G網絡切片相關技術的研究。
自2017年起，積極參與IETF標準創新工作，主導和參與SRv6可靠性保護、
SRv6 YANG、5G網絡切片和IGP等相關標準的製定工作，
致力於通過SRv6的協議創新支撐網絡向5G和雲化演進。

李呈

華為*級預研工程師/IP標準代表。負責華為SRv6方向的SRv6壓縮、
SRv6 OAM/Path Segment、SFC與安全等內容的研究與標準化工作。
自2018年起，開始參與IETF會議。
截到2019年底，個人提交草案30餘篇，推動其中10餘篇成為工作組草案。
曾出版圖書《重構網絡：SDN架構與實現》（合著）。

1章SRv6誕生的背景001 
1.1互聯網發展概述002 
1.2 All IP 1.0的開始：IP的全面勝利003 
1.3 All IP 1.0的挑戰：IP/MPLS的困局005 
1.4 All IP 1.0的機遇：SDN與網絡編程009 
1.5 All IP 2.0的鑰匙：SRv6 016 
SRv6設計背後的故事019 
本章參考文獻021 

2章SRv6的基本原理023 
2.1 SRv6概述024 
2.2網絡指令：SRv6 Segment 025 
2.3網絡節點：SRv6節點026 
2.4網絡程序：SRv6擴展報文頭028 
2.4.1 SRv6擴展報文頭設計028 
2.4.2 SRv6擴展報文頭TLV 030 
2.4.3 SRv6指令集：Endpoint節點行為032 
2.4.4 SRv6指令集：源節點行為044 
2.4.5 SRv6指令集：Flavor附加行為046 
2.5網絡程序運行：SRv6報文轉發049 
2.5.1本地SID表049 
2.5.2報文轉發流程052 
2.6 SRv6網絡編程的優勢055 
SRv6設計背後的故事060 
本章參考文獻062 

3章SRv6的基礎協議065 
3.1 IS-IS擴展066 
3.1.1 IS-IS SRv6協議原理066 
3.1.2 IS-IS SRv6協議擴展068 
3.2 OSPFv3擴展075 
3.2.1 OSPFv3 SRv6協議原理075 
3.2.2 OSPFv3 SRv6協議擴展076 
SRv6設計背後的故事085 
本章參考文獻086 

4章SRv6 TE 089 
4.1 SR-TE的功能架構090 
4.1.1傳統MPLS TE的功能架構091 
4.1.2集中式SR-TE的功能架構092 
4.2 BGP -LS for SRv6 094 
4.2.1 BGP-LS概述095 
4.2.2 BGP-LS SRv6擴展098 
4.3 PCEP for SRv6 107 
4.3.1 PCE概述107 
4.3.2 Stateful PCE 108 
4.3.3 PCEP SRv6擴展110 
4.4 SRv6 Policy 115 
4.4.1 SRv6 Policy模型116 
4.4.2 SRv6 Policy算路118 
4.4.3 SRv6 Policy引流121 
4.4.4 SRv6 Policy數據轉發124 
4.4.5 SRv6 Policy故障檢測125 
4.4.6 SRv6 Policy路徑切換128 
4.5 BGP SRv6 Policy 129 
SRv6設計背後的故事136 
本章參考文獻138 

5章SRv6 VPN 141 
5.1 VPN概述142 
5.1. 1 VPN的基本模型142 
5.1.2 VPN的業務類型143 
5.2 SRv6 VPN的協議擴展147 
5.3 SRv6 L3VPN的工作原理151 
5.3.1 L3VPN over SRv6 BE的工作原理152 
5.3.2 L3VPN over SRv6 TE的工作原理154 
5.4 SRv6 EVPN的工作原理157 
5.4.1 EVPN E-LAN over SRv6的工作原理159 
5.4.2 EVPN E-Line over SRv6的工作原理165 
5.4.3 EVPN L3VPN over SRv6的工作原理166 
5.4.4 SRv6 EVPN的協議擴展167 
SRv6設計背後的故事173 
本章參考文獻174 

6章SRv6的可靠性177 
6.1 IP FRR與端到端保護178 
6.1.1 TI-LFA保護179 
6.1.2 SRv6 Endpoint的故障保護188 
6.1.3尾節點保護191 
6.2防微環197 
6.2.1微環產生的原因197 
6.2.2 SRv6本地正切防微環198 
6.2. 3 SRv6回切防微環200 
6.2.4 SRv6遠端正切防微環203 
SRv6設計背後的故事205 
本章參考文獻206
 
7章SRv6網絡的演進209 
7.1 SRv6網絡演進面臨的挑戰210 
7.1.1網絡設備支持IPv6 210 
7.1.2 SRv6網絡如何兼容現網設備210 
7.1.3 SRv6網絡面臨的安全挑戰212 
7.2 SRv6網絡的增量部署213 
7.2.1 SRv6網絡的演進路線213 
7.2.2 SRv6網絡的部署流程214 
7.2 .3 SRv6網絡的演進實踐216 
7.3現網設備兼容SRv6網絡演進217 
7.4 SRv6網絡安全問題221 
7.4.1 IPv6的安全措施221 
7.4.2源路由的安全措施223 
7.4.3 SRv6網絡的安全解決方案225 
SRv6設計背後的故事228 
本章參考文獻230 

8章SRv6網絡的部署231 
8.1 SRv6網絡解決方案232 
8.1.1 SRv6網絡在單自治域網絡中的典型部署場景232 
8.1.2端到端網絡上的應用236 
8.2 IPv6地址規劃241 
8.2 .1 IPv6地址規劃的原則241 
8.2.2 IPv6地址的分配方法243 
8.2.3 IPv6地址的逐級分配245 
8.3 SRv6網絡設計248 
8.3.1 SRv6網絡基礎配置248 
8.3.2 IGP設計249 
8.3.3 BGP設計253 
8.3.4 SRv6 BE設計254 
8.3.5 SRv6 TE設計258 
8.3.6 VPN業務設計262 
8.4 MPLS網絡向SRv6網絡演進272 
SRv6設計背後的故事274 
本章參考文獻274 

9章SRv6 OAM與隨路網絡測量277 
9.1 SRv6 OAM 278 
9.1.1 OAM概述278 
9.1.2 SRv6故障管理280 
9.1.3 SRv6性能測量285 
9.2隨路網絡測量293 
9.2.1隨路網絡測量概述293 
9.2.2隨路網絡測量模式294 
9.2.3 IFIT的架構與功能295 
9.2.4 IFIT的封裝模式298 
9.2.5 SRv6支持的IFIT功能299 
SRv6設計背後的故事304 
本章參考文獻307
 
10章SRv6在5G業務中的應用309 
10.1 5G網絡的演進310 
10.2 SRv6在網絡切片中的應用313 
10.2.1 5G網絡切片313 
10.2.2承載網的切片架構316 
10.2.3基於SRv6的網絡切片318 
10.2.4網絡切片的擴展性323 
10.3 SRv6在確定性網絡中的應用328 
10.3.1 5G可靠低時延通信328 
10.3.2確定性網絡的基本原理329 
10.3.3基於SRv6的確定性網絡333 
10.4 SRv6在5G移動網絡中的應用337 
10.4.1 5G移動網絡的架構337 
10.4.2 SRv6在5G移動網絡中的部署方式338 
10.4.3 SRv6在5G移動網絡中的關鍵功能340 
10.4.4 5G移動網絡的控制平面343 
SRv6設計背後的故事343 
本章參考文獻346
 
11章SRv6在雲業務中的應用349 
11.1 SRv6在電信雲中的應用350 
11.1.1電信雲概述350 
11.1.2電信雲承載網架構352 
11.1.3邊緣電信雲架構356 
11.2 SRv6在SFC中的應用359 
11.2.1 SFC概述359 
11.2.2基於PBR/NSH的SFC 361 
11.2.3基於SRv6的SFC 365 
11.3 SRv6在SD-WAN中的應用371 
11.3.1 SD-WAN概述371 
11.3.2基於SRv6的SD -WAN 373 
SRv6設計背後的故事378 
本章參考文獻379 

12章SRv6組播/BIERv6 381 
12.1組播技術和組播業務概述382 
12.1.1 PIM 382 
12.1.2 MVPN 385 
12.1.3 BIER 393 
12.2 BIER組播技術394 
12.2.1 BIER的基本概念394 
12.2.2 BIER的分層架構396 
12.2.3 BIER的轉發原理397 
12.2.4 BIER的數據平面400 
12.2.5 BIER的控制平面403 
12.2.6基於BIER的MVPN 405 
12.2.7 BIER的技術特點409 
12.3 BIERv6組播技術410 
12.3.1 BIERv6的提出411 
12.3.2 BIERv6的基本原理412 
12.3.3 BIERv6的控制平面414 
12.3.4基於BIERv6的MVPN 417 
12.3.5基於BIERv6的公網組播419 
12.3.6基於BIERv6的跨域組播421 
12.3.7 BIERv6的技術特點422 
12.4其他SRv6組播技術422 
SRv6設計背後的故事425 
本章參考文獻426 

13章SRv6產業的發展與未來431 
13.1 SRv6產業的發展432 
13.1.1 SRv6標準的進展432 
13.1.2 SRv6的相關產品433 
13.1.3 SRv6的互通測試434 
13.1.4 SRv6商業部署435 
13.1.5 SRv6產業活動435 
13.2 SRv6擴展報文頭壓縮436 
13.2.1 SRv6擴展報文頭長度的影響436 
13.2.2 SRv6擴展報文頭壓縮方案436 
13.2.3 SRv6擴展報文頭壓縮方案對比449 
13.2.4 SRv6擴展報文頭壓縮研究展望452 
13.3應用感知的IPv6網絡（APN6） 453 
13.3.1 APN6的產生453 
13.3.2 APN6的框架456 
13.3.3 APN6框架的要求457 
13.3.4 APN6的未來460 
13.4從SRv6到IPv6+ 460 
SRv6設計背後的故事461 
本章參考文獻463 
附錄A IPv6簡介465 
A.1 IPv6概述465 
A.2 IPv6地址467 
A.3 IPv6報文頭474 
A.4 ICMPv6 483 
A.5 PMTU 486 
A.6 ND 487 
參考文獻493 
附錄B IS-IS TLV介紹495 
附錄C OSPFv3 TLV介紹499 
縮略語505 
後記SRv6之路517