Segment Routing Primer — SR-MPLS and SRv6

1. El problema con RSVP-TE

RSVP-TE (Protocolo de reserva de recursos: ingeniería de tráfico,RFC 3209) permitió el control de ruta explícito en redes MPLS pero introdujo una complejidad operativa significativa:

• Estado por flujo:Cada LSP requiere el estado de cada enrutador a lo largo de la ruta (mensajes RSVP PATH y RESV). En una red con miles de LSP, los enrutadores de tránsito mantienen enormes tablas de estado suave que deben actualizarse continuamente.
• Señalización de cabecera:El enrutador de entrada (cabecera) señala la ruta a través de RSVP. Cualquier cambio de topología requiere una nueva señalización, lo que genera una sobrecarga de convergencia.
• Escalabilidad:La cantidad de LSP crece con O(N²) para malla completa y cada LSP consume entradas LFIB en cada enrutador de tránsito.
• Complejidad del redireccionamiento rápido:RSVP-FRR (RFC 4090) protege a los LSP con desvíos precalculados o túneles de derivación de instalaciones, una característica que funciona pero agrega otra capa de estado.

Enrutamiento de segmentos (RFC 8402) elimina por completo el estado por flujo en los nodos de tránsito. El enrutador de origen codifica toda la ruta de reenvío como una lista ordenada desegmentosen el propio encabezado del paquete. Los enrutadores de tránsito procesan solo el segmento activo y no necesitan el estado LSP.

2. Arquitectura SR (RFC 8402)

A segmentoes una instrucción que le indica al enrutador cómo reenviar el paquete; podría significar "ir a este nodo", "salir en esta adyacencia específica" o "aplicar esta búsqueda de VPN". Los segmentos se identifican mediante identificadores de segmento (SID). Una lista ordenada de SID es lalista de segmentos(o lista SID). El segmento activo se procesa en cada salto; cuando se completa el procesamiento, el segmento se elimina y el siguiente se activa.

Existen dos instancias del plano de datos:

• SR-MPLS: Los SID son etiquetas MPLS. La lista de segmentos es una pila de etiquetas. Compatible con versiones anteriores del hardware MPLS existente.
• SRv6: Los SID son direcciones IPv6 de 128 bits. La lista de segmentos se incluye en el encabezado de enrutamiento de segmento (SRH, encabezado de extensión IPv6). IPv6 nativo; no se requiere MPLS.

3. SR-MPLS: Node-SID, Adj-SID y SRGB

SR-MPLS (RFC 8660) define dos tipos de SID fundamentales, anunciados por IS-IS (RFC 8667) o OSPF (RFC 8665) como extensiones TLV:

ElSRGB(Bloque global de enrutamiento de segmentos) es el rango de etiquetas reservado para SID de importancia global. El valor predeterminado común es 16000–23999 (Cisco, Juniper), aunque es configurable. Los SID de nodo están codificados comovalores de índice(por ejemplo, índice 100) y se resuelve en una etiqueta agregando el índice a la base SRGB (por ejemplo, 16000 + 100 = etiqueta 16100). Todos los enrutadores deben usar el mismo SRGB para que los SID globales sean consistentes; los SGRB que no coinciden entre proveedores o configuraciones causan etiquetado incorrecto.

Ejemplo de pila de etiquetas SR-MPLS— enviar tráfico de R1 a R5 a través de R3 (punto de ruta explícito), evitando la ruta directa R1→R5:

Ingress R1 pushes: [Node-SID(R3)] [Node-SID(R5)]
  R1→R2: outer label = SID(R3), inner = SID(R5)
  R2→R3: pops SID(R3) (PHP or explicit-null)
  R3 sees top label = SID(R5); forwards on shortest path to R5
  R5 pops SID(R5); delivers to local application

4. SRv6: SID como direcciones IPv6

SRv6 (RFC 8986) codifica los SID como direcciones IPv6 de 128 bits estructuradas como:

| Locator (e.g., /48) | Function (operator-defined, typically 16 bits) | Argument (remaining bits) |

• Locador: Prefijo IPv6 enrutable asignado al nodo. Los enrutadores de tránsito enrutan normalmente hacia este prefijo. El localizador está anunciado en la IGP.
• Función: Identifica la operación específica que se realizará en el punto final SID. Ejemplos: End (reenviar al siguiente SID), End.X (reenviar adyacencia específica), End.DT4 (descap y búsqueda de tablas IPv4, utilizado para VPN IPv4), End.DX2 (decap y conexión cruzada L2).
• Argumento: Contexto adicional opcional para la función (por ejemplo, un ID de flujo para entropía).

La lista de segmentos se lleva en elSSR(Encabezado de enrutamiento de segmento,RFC 8754): un encabezado de extensión IPv6 con encabezado siguiente = 43 (encabezado de enrutamiento), tipo de enrutamiento = 4. El SRH contiene:

• Segmento izquierdo (SL): índice en la lista de segmentos que apunta al SID activo
• Etiqueta: sugerencia de clasificación de flujo
• Lista de segmentos[0..n]: los SID ordenados (el último SID es el destino)

En cada nodo compatible con SR, si el destino IPv6 coincide con un SID local, el nodo ejecuta la función del SID, disminuye el segmento izquierdo y copia la lista de segmentos [segmento izquierdo] en el DA IPv6 antes de reenviar.

5. Ingeniería de Tráfico con SR-TE

SR-TE (RFC 9256— Arquitectura de políticas SR) reemplaza los LSP RSVP-TE conPolíticas de RS, cada uno definido por:

• cabecera: El nodo de entrada que crea una instancia de la política.
• Color: Un identificador de 32 bits utilizado para asociar el tráfico (a través de la comunidad extendida BGP Color) con la política.
• Punto final: El nodo de destino
• Uno o máscaminos candidatos, cada uno con una lista de segmentos ponderados

Las rutas candidatas son calculadas por la cabecera (usando CSPF/PCE local) o distribuidas por un SR-PCE/controlador centralizado a través de PCEP (RFC 5440) o Política BGP SR (consulteRFC 9256§8). Esto elimina por completo el plano de señalización RSVP y al mismo tiempo preserva el control explícito de la ruta.

Siguiente salto bajo demanda (ODN)es una característica SR-TE donde la cabecera crea automáticamente una instancia de una política SR cuando llega una ruta BGP con una comunidad de color específica, sin aprovisionamiento previo, lo que permite la dirección automatizada del tráfico para VPN y prefijos CDN.

6. SR-MPLS frente a SRv6 frente a RSVP-TE

Referencias

• RFC 8402— Arquitectura de enrutamiento de segmentos
• RFC 8660— Enrutamiento de segmentos con el plano de datos MPLS
• RFC 8665— Extensiones OSPF para enrutamiento de segmentos
• RFC 8667— Extensiones IS-IS para enrutamiento de segmentos
• RFC 8669— Extensiones SID de prefijo de enrutamiento de segmentos para BGP
• RFC 8754— Encabezado de enrutamiento de segmento IPv6 (SRH)
• RFC 8986— Programación de red de enrutamiento de segmentos sobre IPv6 (SRv6)
• RFC 9252— Servicios de superposición de BGP basados ​​en enrutamiento de segmentos sobre IPv6 (SRv6)
• RFC 9256— Arquitectura de política de enrutamiento de segmentos
• Grupo de trabajo de PRIMAVERA del IETF— Enrutamiento de paquetes de origen en Networking (borradores SR activos)