.. title: セグメント ルーティング入門 — SR-MPLS および SRv6
.. スラグ: セグメントルーティングプライマー
.. 日付: 2026-04-07 12:00:00 UTC
.. タグ: セグメント ルーティング、sr-mpls、srv6、mpls、トラフィック エンジニアリング、ネットワーキング
.. カテゴリ: 記事
..リンク:
.. 説明: セグメント ルーティング アーキテクチャ、SR-MPLS ラベル スタック、SRv6 SID とセグメント ルーティング ヘッダー、SR-TE トラフィック エンジニアリング、および RSVP-TE との比較に関する実践的なガイド。
.. タイプ: テキスト
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<h2>セグメント ルーティング入門 — SR-MPLS および SRv6</h2>
<p>フローごとの状態を使用しないソース ルーティング: SR が RSVP-TE をどのように置き換えるか、Node-SID と Adj-SID が何を行うか、SRv6 が IPv6 アドレスで命令をエンコードする方法、および SR-TE がトラフィック エンジニアリングのどこに適合するか。</p>
</div>
<div class="result-section">
<div class="section-content article-body">
<h3 id="rsvp-problem">1. RSVP-TE の問題</h3>
<p>RSVP-TE (リソース予約プロトコル - トラフィック エンジニアリング、<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3209" target="_blank">RFC 3209</a>) MPLS ネットワークでの明示的なパス制御が可能になりましたが、運用が大幅に複雑になりました。</p>
<ul>
<li><strong>フローごとの状態:</strong>すべての LSP には、パス (RSVP PATH および RESV メッセージ) に沿ったすべてのルーターの状態が必要です。数千の LSP を含むネットワークでは、トランジット ルーターは、継続的に更新する必要がある巨大なソフト ステート テーブルを維持します。</li>
<li><strong>ヘッドエンド シグナリング:</strong>イングレス (ヘッドエンド) ルーターは、R​​SVP を通じてパスに信号を送ります。トポロジの変更には再シグナリングが必要となり、コンバージェンスのオーバーヘッドが発生します。</li>
<li><strong>スケーラビリティ:</strong>フルメッシュの場合、LSP の数は O(N²) で増加し、各 LSP はすべての中継ルーター上の LFIB エントリを消費します。</li>
<li><strong>高速リルートの複雑さ:</strong>RSVP-FRR (RFC 4090) は、事前に計算された迂回またはファシリティ バイパス トンネルを使用して LSP を保護します。この機能は機能しますが、状態のレイヤーが追加されます。</li>
</ul>
<p>セグメントルーティング (<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8402" target="_blank">RFC 8402</a>) トランジットノードでのフローごとの状態を完全に排除します。ソースルーターは、転送パス全体を次の順序付きリストとしてエンコードします。<em>セグメント</em>パケットヘッダー自体に含まれます。トランジット ルーターはアクティブ セグメントのみを処理するため、LSP 状態は必要ありません。</p>
<h3 id="sr-architecture">2. SR アーキテクチャ (RFC 8402)</h3>
<p>A <em>セグメント</em>これは、ルータにパケットの転送方法を指示する命令です。これは、「このノードに移動する」、「この特定の隣接関係で終了する」、または「この VPN ルックアップを適用する」などを意味します。セグメントはセグメント識別子 (SID) によって識別されます。 SID の順序付きリストは次のとおりです。<em>セグメントリスト</em>(または SID リスト)。アクティブなセグメントはホップごとに処理されます。処理が完了すると、セグメントは削除され、次のセグメントがアクティブになります。</p>
<p>2 つのデータ プレーンのインスタンス化が存在します。</p>
<ul>
<li><strong>SR-MPLS</strong>: SID は MPLS ラベルです。セグメントリストはラベルスタックです。既存の MPLS ハードウェアとの下位互換性があります。</li>
<li><strong>SRv6</strong>: SID は 128 ビットの IPv6 アドレスです。セグメント リストは、セグメント ルーティング ヘッダー (SRH、IPv6 拡張ヘッダー) で伝送されます。 IPv6 ネイティブ。 MPLSは必要ありません。</li>
</ul>
<h3 id="sr-mpls">3. SR-MPLS: ノード SID、Adj-SID、および SRGB</h3>
<p>SR-MPLS (<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8660" target="_blank">RFC 8660</a>) は、IS-IS (<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8667" target="_blank">RFC 8667</a>) または OSPF (<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8665" target="_blank">RFC 8665</a>) TLV 拡張子として:</p>
<table>
<tr><th>SID タイプ</th><th>範囲</th><th>安定性</th><th>意味</th></tr>
<tr><td><strong>ノードSID</strong></td><td>グローバル (SRGB)</td><td>持続的</td><td>「最短の IGP パスを使用してこのノードに配信します。」各ルーターには、ループバック/ルーター ID ごとに 1 つのノード SID があります。 SR ドメイン内のすべてのルーターは、このラベルをプログラムする必要があります。</td></tr>
<tr><td><strong>隣接関係-SID</strong>(調整SID)</td><td>ローカル (SRLB または動的)</td><td>一時的 (セッションごと)</td><td>「この特定のインターフェイスをこの特定のネイバーに転送します。」最短パスに関係なく、パケットを特定のリンクに強制的に送信するために使用されます。</td></tr>
<tr><td><strong>エニーキャスト SID</strong></td><td>グローバル</td><td>持続的</td><td>ノードのセット (ルート リフレクタまたはデータ センター PoP のエニーキャスト グループなど) によって共有されます。パケットは最寄りのメンバーに配達されます。</td></tr>
</table>
<p>の<strong>SRGB</strong>(セグメント ルーティング グローバル ブロック) は、グローバルに重要な SID 用に予約されているラベル範囲です。一般的なデフォルトは 16000 ～ 23999 (Cisco、Juniper) ですが、構成可能です。ノード SID は次のようにエンコードされます。<em>インデックス値</em>(例: インデックス 100)、SRGB ベースにインデックスを追加することでラベルに解決されます (例: 16000 + 100 = ラベル 16100)。グローバル SID を一貫させるには、すべてのルータで同じ SRGB を使用する必要があります。ベンダー間または構成間で SGRB が一致しないと、ラベルの誤りが発生します。</p>
<div class="callout warn">
<strong>Adj-SID はローカルであり、再起動またはリンク フラップが発生すると安定しません。</strong>Adj-SID を静的 SR ポリシーで使用したり、運用スクリプトで永続化したりしないでください。安定したパスには Node-SID を使用し、コントローラが現在の値を追跡する動的に計算された SR-TE パス内でのみ Adj-SID を使用します。</div>
<p><strong>SR-MPLS ラベル スタックの例</strong>— R1→R5 の直接パスを避けて、R3 (明示的なウェイポイント) 経由で R1 から R5 にトラフィックを送信します。</p>
<pre>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</pre>
<h3 id="srv6">4. SRv6: IPv6 アドレスとしての SID</h3>
<p>SRv6 (<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8986" target="_blank">RFC 8986</a>) SID を次のような構造の 128 ビット IPv6 アドレスとしてエンコードします。</p>
<pre>| Locator (e.g., /48) | Function (operator-defined, typically 16 bits) | Argument (remaining bits) |</pre>
<ul>
<li><strong>ロケータ</strong>: ノードに割り当てられたルーティング可能な IPv6 プレフィックス。トランジット ルーターは通常、このプレフィックスに向かってルーティングします。ロケーターは IGP でアドバタイズされます。</li>
<li><strong>関数</strong>: SID エンドポイントで実行する特定の操作を識別します。例: End (次の SID に転送)、End.X (特定の隣接関係を転送)、End.DT4 (デキャップおよび IPv4 テーブル ルックアップ - IPv4 VPN に使用)、End.DX2 (デキャップおよび L2 クロスコネクト)。</li>
<li><strong>口論</strong>: 関数のオプションの追加コンテキスト (エントロピーのフロー ID など)。</li>
</ul>
<p>セグメントリストは、<strong>SRH</strong>(セグメントルーティングヘッダー、<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8754" target="_blank">RFC 8754</a>) - 次のヘッダー = 43 (ルーティング ヘッダー)、ルーティング タイプ = 4 の IPv6 拡張ヘッダー。SRH には以下が含まれます。</p>
<ul>
<li>セグメント左 (SL): アクティブな SID を指すセグメント リストへのインデックス</li>
<li>タグ: フロー分類のヒント</li>
<li>セグメント リスト[0..n]: 順序付けられた SID (最後の SID が宛先)</li>
</ul>
<p>各 SR 認識ノードでは、IPv6 宛先がローカル SID と一致する場合、ノードは SID の関数を実行し、セグメント左をデクリメントし、転送前にセグメント リスト[セグメント左] を IPv6 DA にコピーします。</p>
<h3 id="sr-te">5. SR-TE を使用したトラフィック エンジニアリング</h3>
<p>SR-TE (<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9256" target="_blank">RFC 9256</a>— SR ポリシー アーキテクチャ) は、RSVP-TE LSP を<em>SR ポリシー</em>、それぞれは次のように定義されます。</p>
<ul>
<li><strong>ヘッドエンド</strong>: ポリシーをインスタンス化する入力ノード</li>
<li><strong>色</strong>: トラフィック (BGP カラー拡張コミュニティ経由) をポリシーに関連付けるために使用される 32 ビットの識別子</li>
<li><strong>終点</strong>: 宛先ノード</li>
<li>1 つ以上<strong>候補パス</strong>、それぞれに重み付けされたセグメント リストが含まれます</li>
</ul>
<p>候補パスは、ヘッドエンドによって（ローカル CSPF/PCE を使用して）計算されるか、集中型 SR-PCE/コントローラによって PCEP 経由で配布されます（<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5440" target="_blank">RFC 5440</a>) または BGP SR ポリシー (「<a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9256" target="_blank">RFC 9256</a>§8)。これにより、明示的なパス制御を維持しながら、RSVP シグナリング プレーンが完全に排除されます。</p>
<p><strong>オンデマンド ネクストホップ (ODN)</strong>SR-TE 機能では、BGP ルートが特定のカラー コミュニティに到着すると、事前プロビジョニングなしでヘッドエンドが自動的に SR ポリシーをインスタンス化し、VPN および CDN プレフィックスの自動トラフィック ステアリングが可能になります。</p>
<h3 id="comparison">6. SR-MPLS 対 SRv6 対 RSVP-TE</h3>
<table>
<tr><th></th><th>SR-MPLS</th><th>SRv6</th><th>出欠確認-TE</th></tr>
<tr><td>データプレーン</td><td>MPLSラベルスタック</td><td>IPv6 + SRH拡張ヘッダー</td><td>MPLSラベルスタック</td></tr>
<tr><td>転送時のフローごとの状態</td><td>なし</td><td>なし</td><td>はい (RSVP ソフト状態)</td></tr>
<tr><td>シグナリングプロトコル</td><td>IGP (IS-IS/OSPF) 拡張</td><td>IGP 拡張機能</td><td>RSVP-TE (パス/RESV)</td></tr>
<tr><td>ハードウェアの互換性</td><td>任意の MPLS ハードウェア</td><td>SRv6 対応 ASIC が必要</td><td>任意の MPLS ハードウェア</td></tr>
<tr><td>パケットあたりのオーバーヘッド</td><td>ラベルあたり 4B</td><td>8 + 16n B (n SID を持つ SRH)</td><td>0 (MPLS ラベルはすでにスタックにあります)</td></tr>
<tr><td>VPNのサポート</td><td>MPLS VPN ラベル経由</td><td>終了。DT4/DT6/DX2 SID 機能</td><td>MPLS VPN ラベル経由</td></tr>
<tr><td>高速リルート</td><td>TI-LFA (トポロジーに依存しない、事前構成なし)</td><td>TI-LFA</td><td>RSVP-FRR (事前プロビジョニングされたバイパス)</td></tr>
<tr><td>導入の成熟度</td><td>SP/DCで広く普及</td><td>成長中。 ASIC サポートはまだ成熟中</td><td>成熟しているが衰退している</td></tr>
</table>
<h3 id="references">参考文献</h3>
<ul>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8402" target="_blank">RFC 8402</a>— セグメントルーティングアーキテクチャ</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8660" target="_blank">RFC 8660</a>— MPLS データ プレーンを使用したセグメント ルーティング</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8665" target="_blank">RFC 8665</a>— セグメントルーティング用の OSPF 拡張機能</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8667" target="_blank">RFC 8667</a>— セグメントルーティング用の IS-IS 拡張</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8669" target="_blank">RFC 8669</a>— BGP のセグメント ルーティング プレフィックス SID 拡張</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8754" target="_blank">RFC 8754</a>— IPv6 セグメント ルーティング ヘッダー (SRH)</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc8986" target="_blank">RFC 8986</a>— セグメント ルーティング オーバー IPv6 (SRv6) ネットワーク プログラミング</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9252" target="_blank">RFC 9252</a>— IPv6 上のセグメント ルーティング (SRv6) に基づく BGP オーバーレイ サービス</li>
<li><a href="https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9256" target="_blank">RFC 9256</a>— セグメントルーティングポリシーのアーキテクチャ</li>
<li><a href="https://datatracker.ietf.org/wg/spring/documents/" target="_blank">IETF SPRING ワーキング グループ</a>— Networking でのソース パケット ルーティング (アクティブな SR ドラフト)</li>
</ul>
</div>
</div>
</div>