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Segment Routing Primer — SR-MPLS and SRv6

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Segment Routing Primer — SR-MPLS y SRv6

Fuente routing sin estado por flujo: cómo SR reemplaza RSVP-TE, qué hacen los Node-SIDs y Adj-SIDs, cómo SRv6 codifica las instrucciones en direcciones IPv6, y donde SR-TE encaja en la ingeniería de tráfico.

1. El problema con RSVP-TE

RSVP-TE (Protocolo de Reserva de Recursos - Ingeniería de Tráfico, ) permitió el control de caminos explícito en las redes MPLS pero introdujo una complejidad operacional significativa:

  • Estado de salida:
  • Señal de cabeza:
  • Escalabilidad:
  • Complejidad Rápida:

Segment Routing) elimina por completo el estado de flujo en los nodos de tránsito. El router fuente codifica todo el camino de reenvío como una lista ordenada de en la cabecera del paquete. Los routers de tránsito sólo procesan el segmento activo y no necesitan estado LSP.

2. SR Architecture (RFC 8402)

A es una instrucción que le dice a un router cómo enviar el paquete — podría significar "ir a este nodo", "salir en esta adyacencia específica", o "aplicar esta búsqueda VPN". Segmentos son identificados por Segment Identifiers (SIDs). Una lista ordenada de SID es la (o SID-list). El segmento activo se procesa en cada hop; cuando el procesamiento es completo, se elimina el segmento y el siguiente se activa.

Existen dos instantáneas de planes de datos:

  • SR-MPLS
  • SRv6

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

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

Tipo SID Ámbito Estabilidad Significado
Node-SID Global (SRGB) Persistentes "Deliver a este nodo usando la ruta IGP más corta." Cada router tiene un Node-SID por loopback/router-ID. Todos los routers del dominio SR deben programar esta etiqueta.
Adjacency-SID Local (SRLB o dinámica) Efímero (por sesión) "Avanzar esta interfaz específica a este vecino específico." Solía forzar un paquete en un enlace particular independientemente del camino más corto.
Anycast-SID Global Persistent Compartido por un conjunto de nodos (por ejemplo, un grupo de cualquiercast de reflectores de ruta o centro de datos PoPs). Los paquetes se entregan al miembro más cercano.

El (Segment Routing Global Block) es el rango de etiquetas reservado para SIDs globalmente significativos. El defecto común es 16000–23999 (Cisco, Juniper), aunque es configurable. Los nodos son codificados como (por ejemplo, índice 100) y resuelto a una etiqueta añadiendo el índice a la base SRGB (por ejemplo, 16000 + 100 = etiqueta 16100). Todos los routers deben usar el mismo SRGB para que los SID globales sean consistentes, los SGRBs desajustados entre proveedores o configuraciones causan mal etiquetado.

Adj-SIDs son locales y no estables a través de reinicios o solapas de enlace.

Ejemplo de etiqueta SR-MPLS

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) codifica SIDs como direcciones IPv6 de 128 bits estructuradas como:

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

La lista de segmentos se lleva en (Segment Routing Header, ) — un encabezado de extensión IPv6 con Next Header = 43 (Castillo de salida), Tipo de rotación = 4. El SRH contiene:

  • Segment Left (SL): índice en la lista de segmentos que apunta al SID activo
  • Tag: Apunte de clasificación de flujo
  • Lista de segmentos[0.n]: los SID ordenados (la última SID es el destino)

En cada nodo SR-aware, si el destino IPv6 coincide con un SID local, el nodo ejecuta la función de SID, decrementos Segment Left, y copias Segment List[Segment Left] en el IPv6 DA antes de reenviar.

5. Ingeniería de tráfico con SR-TE

SR-TE — SR Policy Architecture) reemplaza los LSP RSVP-TE con , cada uno definido por:

  • Headend
  • Color
  • Endpoint
  • Uno o más , cada uno con una lista de segmentos ponderados

Los caminos candidatos son computados por el encabezado (utilizando el CSPF/PCE local) o distribuidos por un controlador/receptor centralizado sobre el PCEP (SP)) o BGP SR Policy (ver § 8. Esto elimina completamente el plano de señalización RSVP preservando el control de ruta explícito.

On-Demand Next-Hop (ODN)

6. SR-MPLS vs SRv6 vs RSVP-TE

SR-MPLS SRv6 RSVP-TE
Avión de datos Apilada de etiquetas MPLS IPv6 + encabezado de extensión SRH MPLS label stack
Estado de entrada en tránsito Ninguno None Sí (Estado blando RSVP)
Protocolo de firma Extensiones IGP (IS-IS/OSPF) Extensiones IGP RSVP-TE (PATH/RESV)
Compatibilidad con HW Cualquier MPLS HW Requires SRv6-capable ASIC Any MPLS HW
Sobrecarga por paquete 4 B por etiqueta 8 + 16n B (SRH con N SID) 0 (Etiqueta MPLS ya en la pila)
Apoyo VPN Mediante etiquetas MPLS VPN Funciones DT4/DT6/DX2 SID Via MPLS VPN labels
Ruptura rápida TI-LFA (topología-independiente, sin preconfiguración) TI-LFA RSVP-FRR ( bypass preprovisioned)
Mayoría del despliegue Widespread in SP/DC Crecimiento; apoyo ASIC todavía madurando Mature but decline

Referencias