為解決傳統城域網架構在5G大帶寬、云化和云網融合等需求場景下存在的建網成本高、業務編排復雜等問題,中國聯通提出了面向5G時代的固移融合、云網一體的智能城域網架構,是對已有綜合承載傳送網(UTN)的技術升級。中國聯通智能城域網端到端支持并部署SR/EVPN協議,承載5G業務、政企大客戶業務和家寬業務等,其中5G業務等三層業務采用SR-BE+L3VPN方案實現,二層業務采用SR-TE+EVPN方案實現。
目前智能城域網絡已經完成了初期建設,但隨著以SRv6和網絡切片為代表的IPv6+技術的持續研究與陸續成熟,承載網絡也將處于持續演進的過程。
SRv6技術與應用研究
SRv6作為IPv6+的核心代表技術,雖然在2013年與SR-MPLS技術一起提出,但是在2020年3月第一個核心RFC 8754(IPv6 Segment Routing Header,簡稱SRH)才正式定稿。從主流設備廠商支持的完備程度上看,SRv6技術的成熟與國內5G承載第一階段的研究/建設窗口期之間存在一定的錯位時間窗,由此導致SRv6技術尤其是體現SRv6可編程核心價值的SRv6 Policy技術未能在5G承載網絡建設的第一時間部署應用。而SRv6技術相比于SR-MPLS技術,是當前階段達成了一定共識的下一代演進的更優技術。因此5G承載網絡向SRv6技術演進是目前研究的主要方向之一。
目前,國際、國內標準組織均在積極推進SRv6技術的相關標準化。現階段已經形成了RFC 8754、RFC 8986等多篇RFC標準文稿,支持SRv6的ISIS/OSPF擴展等標準草案也在快速成熟,在國內CCSA也已經完成了《基于SRv6的IP承載網絡總體技術要求》《基于SRv6的網絡編程技術要求》和《基于SRv6的VPN網絡技術要求》等系列標準。
從SRv6的應用部署來看,受管控面的成熟度、設備的支持能力和SRH頭壓縮標準進展等因素的綜合影響,在2021年之前業界SRv6的大部分部署案例主要是基于SRv6-BE技術實現,雖然SRv6-BE技術基于Native IPv6的可達性在集客專線等場景可以發揮出快速開通的優勢,但是從SRv6可編程特性的應用來看,SRv6-Policy才是SRv6技術成熟落地的標志。
同時,依托于SRv6-Policy技術,業界也在積極開展基于SRv6的SFC技術研究。如圖1所示,借助SRv6 SFC技術,可以更加靈活地為傳統的運營商專線提供增值服務能力,尤其在安全增值服務場景,SRv6 SFC技術可以充分發揮Native IPv6可達性、可編程性的優勢,實現云側服務與網絡側承載的融合統一,在一定程度上實現云網融合。
圖1 基于SRv6的SFC增值服務專線場景
基于SRv6的SFC技術與PBR和NSH等技術相比有明顯的優勢,其可以與其它SID type無縫集成統一編排,簡化網絡層次,也可以充分利用SRv6的網絡編程能力,易于擴展。在SRv6網絡中,利用SRv6 SID的業務語義實現SFC,是相對更優的選擇。
目前基于SRv6的SFC技術相關IETF標準主要有轉發面標準draft-ietf-spring-sr-service-programming、控制面標準draft-lz-lsr-igp-sr-service-segments和draft-dawra-idr-bgp-ls-sr-service-segments等,其中轉發面標準已經相對穩定,控制面標準尚處于個人草案狀態,穩定性相對不足。但在明確需求場景的基礎上,可以按需采用靜態方式部署SRv6 SFC業務。
基于SRv6的SFC技術對承載網絡設備提出了要求,目前雖然轉發面標準相對穩定,directadmin漢化,但僅有部分廠家設備層支持該能力,后續尚需要進一步推動。SFC技術雖然需要調度云側服務,但并不強制要求云內交換網絡/VNF支持SRv6。如圖2所示,如果云內VNF支持SRv6,可采用SRv6 aware方式,VNF直接參與業務鏈的調度。如果云內VNF不支持SRv6,則可采用SRv6 unaware方式部署,將承載網PE配置為SRv6 Proxy,作為云網業務調度點,從而降低對云內服務的要求。
圖2 基于SRv6的SFC兩種實現方式
SRv6 aware/unaware方式各有優劣,在目前大部分云側服務不支持SRv6的情況下,可優先采用SRv6 unaware方式開展業務,后續根據網絡/業務的具體要求,按需逐步推進SRv6入云。
網絡切片
承載網絡切片在行業標準中的定義是,IP承載網絡為給特定的用戶或業務提供專用或共享的網絡資源,以滿足不同的用戶業務差異化連接需求和質量保證的虛擬網絡。在IETF中的標準定義可以參考draft-ietf-teas-ietf-network-slice-definition。在實際落地應用中,承載網絡切片應用主要的關注點為隔離和差異化的調度服務,目前主要有軟切片VPN+QoS與硬切片FlexE+VPN+QoS兩種落地部署方式。