IP网络正在发生改变。最近几年,随着IPv4(Internet Protocol version 4,第4版互联网协议)地址的耗尽,运营商和企业已经逐步开始将网络协议从IPv4升级到IPv6(Internet Protocol version 6,第6版互联网协议);同时,伴随着5G、云和行业数字化的发展,SRv6(Segment Routing over IPv6,基于IPv6的段路由)在全球范围内的部署正在加速。目前,SRv6已经成为一种成熟的技术,为运营商和企业提供了更强的网络编程能力和端到端业务部署能力。
最初,段路由(Segment Routing,SR)技术作为SDN时代诞生的协议,提供了一种灵活的半集中、半分布式的架构。在这个架构下,不仅协议的数量减少,而且在引入网络控制器之后,与传统的TE(Traffic Engineering,流量工程)相比,能够更加灵活地对网络路径进行编程。随着技术的发展和实践,SRv6因为天然兼容普通IPv6路由转发功能,能够基于IP可达性实现不同网络的联通,并可以随着用户网络IPv6的升级同时进行部署,而丰富的IPv6扩展报文头可以给用户带来更多相关的网络服务,例如随流检测、网络切片等功能。
现在,SRv6已被人们广泛接受,并应用到许多不同的服务提供商网络(包括电信运营商网络、企业网络、ISP网络等)中。在SRv6被广泛部署的过程中,由于SRv6的灵活性,以及SRv6网络与传统网络的差异性,我们发现有许多新的因素需要在网络设计和部署时进行考虑。在工作交流中,我们也了解到有很多人希望有一本具有系统性的图书对此进行全面且详细的介绍。这是我们写作本书的初衷。
本书聚焦SRv6网络的实际部署,不仅提供了详细的部署指南,还汇集了多个详细的实践案例。
本书共11章,各章内容简要介绍如下。
第1章: 简要回顾SRv6的发展历史,介绍SRv6实现网络编程的原理与特点,以及SRv6的标准化进展、产业活动和商业部署现状。
第2章: 简要分析SRv6报文头变长对网络的影响,介绍SRv6传输效率提升方案的产生过程、基本原理、工作范例,以及SRv6传输效率提升方案的部署与产业进展。
第3章: 对SRv6开启的网络能力创新进行阐述。面向5G和云时代业务的发展,SRv6开启了IPv6应用的新时代。IPv6网络切片、IFIT和APN6等IPv6扩展技术,可以和SRv6一起部署在IPv6网络中,提升IPv6网络的服务能力。
第4章: 介绍当前网络向SRv6演进的路线、策略和样例。本章可以帮助读者更好地理解从传统MPLS网络向SRv6目标网络的演进。
第5章: 主要介绍现有网络向SRv6演进之前,需要做好哪些准备。本章主要从网络基础条件和网络承载的业务两个方面进行评估,随后给出向SRv6演进之前的网络规划建议。
第6章: 详细介绍SRv6方案设计与部署的一个方案——运营商E2E VPN方案。本章围绕E2E VPN over SRv6方案,详细介绍IPv6地址、IGP(Interior Gateway Protocol,内部网关协议)/BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)路由、SRv6路径、移动承载业务、专线业务、网络切片、可靠性、时钟、QoS和安全方面的设计原则。同时,本章以G国M运营商为例,介绍E2E VPN over SRv6方案的实际部署过程。
第7章: 详细介绍SRv6方案设计与部署的另一个方案——运营商HoVPN方案。本章围绕HoVPN over SRv6方案,详细介绍BGP路由、SRv6路径、业务VPN、网络切片、可靠性和QoS等方面的设计原则。同时,本章以T国A运营商为例,介绍HoVPN over SRv6方案的实际部署与验证过程。
第8章: 详细介绍SRv6在企业金融骨干网络场景中的方案设计与部署,包括网络总体架构、物理组网设计、IPv6地址的规划设计、承载方案设计、可靠性设计和网络安全设计等。
第9章: 详细介绍SRv6在企业智能电力数据网络场景中的方案设计与部署,包括网络总体架构、物理组网设计、IPv6地址规划设计、承载方案设计、可靠性设计和网络安全设计等。
第10章: 首先论述SRv6网络在运维方面的变化,然后详细介绍如何通过控制器来管理和运维SRv6网络,包括日常维护、路径调优、质量测量和问题定位等。
第11章: 展望SRv6网络的发展前景和发展趋势。
本书由金闽伟和李振斌担任主编,骆兰军和李维东担任副主编,他们共同负责全书整体框架设计。全书由李振斌统稿。第1章由李振斌和骆兰军编写,第2章由李呈和谢婷编写,第3章由耿雪松、刘潇杨和蔡义编写,第4章由金闽伟、陈达和陈婧怡编写,第5章由韩晶和骆兰军编写,第6章由金闽伟、李维东、苏建华、闫朝阳、李强和骆兰军编写,第7章由李维东、李明、柳巧平、姚博涵和骆兰军编写,第8章由孔继美和骆兰军编写,第9章由鲍磊和骆兰军编写,第10章由王枫、孙君祥和吴卓然编写,第11章由刘冰和李小盼编写。李小盼、汤丹丹组织完成了书稿整理等相关工作;王焱淼、韩涛、张雨生、段学罡、刘炎、冯旻、朱科义作为技术审校,为图书提供了大量宝贵的技术建议。
本书编委会汇集了华为数据通信架构与设计团队、标准与专利团队、协议开发团队、路由器产品开发团队、网络设计保障团队、全球技术服务团队、战略与业务发展团队和技术资料开发团队的技术骨干。这些团队成员中,有SRv6标准的制定者和推动者,有负责SRv6设计实现的研发成员,有帮助用户成功完成SRv6网络设计与部署的解决方案专家,还有优化、保障与维护SRv6网络高效运行的技术服务专家。他们的成果和经验经过系统的总结体现在本书中。本书的推广得到了左萌、慈鹏、王焱淼、吕东、郝辰欣、伍连和、徐国君、徐欢、张杰、蔡骏等主管和专家的大力支持。本书的出版是团队努力的成果,也是集体智慧结晶的体现,衷心地感谢本书编委会的每一位成员!
借本书出版的机会,衷心感谢胡克文、王雷、刘少伟、吴局业、赵志鹏、冯苏、左萌、邱月峰、丁兆坤、王焱淼、钱骁、王建兵、金剑、张雨生、唐新兵、古锐、吕东、郝辰欣、伍连和、徐国君、徐欢、张杰、蔡骏、任广涛、刘凯、李小盼、朱科义、范大卫、刘悦、刘树成、徐峰、鲍磊、宋健、刘淑英、曾毅、卢延辉、孙同心、陈松岩、胡珣、谢振强、李正良、吴哲文、高晓琦、李佳玲、文慧智、徐菊华、陈新隽、韦乃文、张亚伟、王肖飞、耿雪松、董文霞、毛拥华、马琳、黄璐、王开春、莫华国、田辉辉、王白辉、孟光耀、郭强、李泓锟、田太徐、夏阳、闫刚、胡志波、杨平安、盛成、王海波、庄顺万、高强周、方晟、王振星、曾海飞、张永平、陈闯、张卡、徐国其、钱国锋、陈重、张力、刘春、李庆君、赵大赫、张亚豪、曹建铭、张敏虎、曹毅光、汤宇翔、朝日雅拉、郭衍勤、李天宇、解立洋、黄伟、王笛、赵艳青等华为的领导和同事。
衷心感谢田辉、高巍、赵锋、马科、陈运清、赵慧玲、解冲锋、史凡、雷波、王爱俊、朱永庆、阮科、尹远阳、陈华南、段晓东、程伟强、姜文颖、李振强、刘鹏、唐雄燕、曹畅、庞冉、秦壮壮、李钟辉、李星、李锁刚等长期支持我们SRv6创新和部署应用的中国IP领域的技术专家。最后,特别感谢冯征、唐宏、唐雄燕为本书作序。
我们希望通过本书尽可能完整地呈现华为SRv6网络部署的成功案例,帮助读者详细了解SRv6网络部署的评估、设计、配置、调测和运维过程,推动SRv6网络在全球快速部署,帮助人类打造更加优质的IP网络,快速迈入万物互联的智能时代。但是因为全球IP网络的发展现状千差万别,而SRv6本身作为新兴技术也还处于不断变化的过程中,加之我们能力有限,书中难免存在疏漏,敬请各位专家及广大读者批评指正,在此表示衷心的感谢!
本书作者