源路由流量工程 · MPLS 數據平面

Segment Routing MPLS

在 MPLS 數據面上實現源發起流量工程:無需 RSVP-TE 狀態、無逐 LSP 信令開銷:僅在頭端基於分布式拓撲資料庫計算標籤棧。

基於 TI-LFA 的 SR-MPLS 底層網路

四臺路由器組成一個環。R1 與 R3 之間的主路徑走上行跳;一旦 R2 故障,TI-LFA 會預先編排一條經由 R4 的修復標籤棧,可在 50 ms 內完成切換。

SR-MPLS 拓樸:四台路由器組成環狀架構,主要路徑為 R1 經 R2 到 R3,並透過 R4 提供 TI-LFA 備援
SR-MPLS:主要路徑 R1 到 R2 到 R3,並透過 R4 提供 TI-LFA repair list(sub-50 ms 重新導引)。

什麼是 SR-MPLS

RFC 8402 中定義的段路由(Segment Routing,SR)通過標準 IGP 擴展(IS-IS:RFC 8667,OSPF:RFC 8665)分發一組拓撲指令、段。每個段以 MPLS 標籤表示。頭端路由器施加一個標籤棧,完整編碼顯式路徑;中間節點無需維護任何 per-LSP 信令狀態。

由此帶來簡化的數據平面:中轉節點僅執行標準 MPLS 轉發,無需 RSVP 鄰接資料庫,無需逐前綴的 LDP FEC,也沒有光學式的路徑建立延遲。所有流量工程智能都集中於源節點,可按流類別、按 VPN 或按應用實施策略,而不會擾動控制平面。

SR-MPLS 在存量網路核心中與 LDP 共存並逐步取而代之。RFC 8661 定義了 LDP-SR 互通,使電信業者能夠增量遷移:支持 SR 的節點同時通告 SR SID 和 LDP 標籤,從而在無需一次性割接的情況下,跨混合網路實現端到端 LSP。

Fast Reroute: TI-LFA

Topology-Independent Loop-Free Alternate(TI-LFA,RFC 9855;配套的 remote-LFA 見 RFC 8102)計算預先編程的備份路徑,這些路徑在構造上即無環,且不存在傳統 LFA 的覆蓋盲區。在支持的硬體上恢復時間低於 50 毫秒。TI-LFA 防護節點、鏈路和 SRLG 故障:備份路徑被編碼為修復段列表,並在主路徑從轉發表中移除之前於 PLR 處壓入。

Flexible Algorithm(Flex-Algo)

IGP Flexible Algorithm(RFC 9350)使單一物理拓撲能夠承載多個邏輯平面。每個 Flex-Algo 定義設定一種度量類型(IGP 開銷、最小單向鏈路時延或 TE metric)以及一組鏈路約束,IGP 在這些規則下計算最短路徑。OcNOS-SP 通過 IS-IS SR 通告每種演算法,且每個 prefix-SID 按演算法逐一解析,因此流量原生地遵循低時延平面或親和性受限平面。對時延敏感的業務與盡力而為(best-effort)業務在無需 SR-TE 策略、無需外部控制器的情況下,沿相同鏈路以不同平面傳輸。

Flex-Algo 與 TI-LFA 協同工作。針對某一前綴的快速重路由備份,是在與主路徑相同的演算法內計算的,因此經過時延最佳化的流量會重路由到另一條低時延路徑,而不是回退到預設最短路徑。每個平面各自維持 50 ms 以內的保護。

OcNOS-SP Implementation

OcNOS-SP 在 Broadcom Qumran 和 Jericho 電信等級晶片系列中全面實現 SR-MPLS,涵蓋從 Qumran2a 和 Qumran2u 緊湊型邊緣平台,到 Qumran2c 和 Qumran2c+ 匯聚平台,再到 Jericho2c+ 核心路由器。該實現覆蓋完整的 SP 邊緣和核心功能集:

控制平面:IS-IS SR

支持 SR 擴展(RFC 8667)的 IS-IS:包含 Node SID、Adjacency SID、Anycast SID,以及帶 N、P 標誌的 Prefix-SID 通告,並通過 Flexible Algorithms(RFC 9350)實現拓撲感知 SID 分配。

流量工程:SR-TE

支持帶顯式段列表的 SR-TE 策略:以 color + endpoint 在頭端引導流量;通過 PCEP(RFC 8231)將路徑計算委託給 PCE;並通過 ODN(按需下一跳)實現 SLA 感知的自動路徑選擇。

Fast Reroute: TI-LFA

按接口啟用 TI-LFA。防護節點和鏈路故障。備份路徑預先安裝到硬體轉發表中。在支持的 SP 平台上實現低於 50 毫秒的恢復。

ECMP & 負載均衡

支持基於 5 元組流哈希的多 next-hop SR ECMP,按 SID 在 MPLS 轉發表中解析等價路徑,並支持按流的 entropy label 以便負載均衡可視化。

LDP 互通

適用於存量網路遷移的 RFC 8661 LDP-SR 互通。用於 prefix SID 到 LDP 標籤綁定的映射伺服器。SR-LDP 邊界節點功能:無需一次性割接式核心遷移。

SR 的 BFD

適用於 MPLS LSP 的 BFD(RFC 5884),可與 SR-TE 策略綁定。亞秒級故障檢測觸發 TI-LFA 切換,並支持按 SR 策略分配 discriminator。

遙測

支持 OpenConfig SR YANG 模型;通過 gNMI 流式上送 SID 利用率、ECMP 分布與 TE 策略狀態,並可經 gRPC 採集器與 Prometheus 兼容。

SRv6 共存

SR-MPLS 和 SRv6 可部署在同一 OcNOS-SP 節點上。在 MPLS 與 IPv6 數據平面之間按 VPN 進行引流。用於跨域 SRv6-SR-MPLS 拼接的互通功能。

OcNOS-Validated Hardware

僅供參考。 以下平台是經 SR-MPLS 驗證硬體的代表性子集。完整且實時更新的合格平台列表(含 ASIC、埠密度與版本覆蓋情況)維護於 OcNOS 硬體兼容性列表中。

UfiSpace S9610-36D
Jericho2c+ · 36×400G
Edgecore AS9947-36XKB
Jericho2c+ · 24×100G + 12×400G
UfiSpace S9600-56DX
Qumran2c · 48×100G + 8×400G
UfiSpace S9610-46DX
Qumran2c+ · 40×100G + 6×400G
UfiSpace S9600-32X
Qumran2c · 32×100G
UfiSpace S9600-64X
Qumran2c · 64×100G
UfiSpace S9510-28DC
Qumran2a · 24×25G + 2×100G + 2×400G
UfiSpace S9510-30XC
Qumran2u · 28×25G + 2×100G

對比所有 OcNOS 驗證平台上的 SR-MPLS 支持

Open Feature Matrix →
常見問題

常見問題

什麼是 SR-MPLS?
SR-MPLS(MPLS 資料平面上的 Segment Routing)是一種使用 MPLS 標籤進行轉送的 segment routing,其標籤由 IGP 散布,而非採用獨立的標籤協定。它在重複使用現有 MPLS 轉送平面的同時,沿著經工程規劃的路徑引導流量。
SR-MPLS 如何使用 IS-IS 或 OSPF?
SR-MPLS對IS-IS或OSPF進行擴充,以將區段識別碼作為MPLS標籤通告,因此由IGP本身分發標籤。如此便無需LDP來分配標籤,每個節點都可以根據其已經氾濫傳送的路由資訊構建label-switched path。
SR-MPLS 中的 SRGB 是什麼?
SRGB(Segment Routing Global Block)是為全域前綴段保留的 MPLS 標籤範圍。prefix-SID 是該區塊內的一個索引,因此節點透過將索引加到 SRGB 基值上來計算目的地的本地標籤,從而實現一致的標籤分配。
SR-MPLS與SRv6有何區別?
SR-MPLS 使用 MPLS 標籤進行轉發並保留 MPLS 資料平面,而 SRv6 則以 IPv6 位址作為段,在原生 IPv6 資料平面上進行轉發。SR-MPLS 適用於已經運行 MPLS 的網路,而 SRv6 則移除 MPLS,轉而採用僅基於 IPv6 的轉發。
SR-MPLS 是否仍然需要 LDP?
不需要,SR-MPLS 無需 LDP 或 RSVP-TE。IGP 透過 prefix-SID 與 adjacency-SID 分發標籤,TI-LFA 提供快速重新路由,因此單一 IGP 即可處理以往需要獨立協定才能完成的標籤分發、流量工程與保護。
SR-MPLS 與採用 LDP 或 RSVP-TE 的傳統 MPLS 有何不同?
傳統 MPLS 依賴 LDP 或 RSVP-TE 在每一跳上信令並維護逐 LSP 狀態。SR-MPLS 保留相同的 MPLS 轉發平面,但由 IGP 將標籤作為段 ID 分發,因此頭端無需單獨的信令協議即可設定路徑。RFC 8660 對此進行了定義。OcNOS-SP 可在一臺路由器上同時運行 SR-MPLS 和 RSVP-TE。
什麼是 IS-IS 段路由?
IS-IS 段路由按 RFC 8667 定義擴展 IS-IS 鏈路狀態協議,將段標識符作為 MPLS 標籤進行通告。每臺路由器泛洪 prefix-SID 和 adjacency-SID 子 TLV,因此僅憑 IGP 即可在無 LDP 的情況下構建標籤交換路徑。OcNOS-SP 實現基於節點 SID 和鄰接 SID 的 IS-IS SR,並提供用於拓撲感知路徑選擇的 Flexible Algorithm。
SR-MPLS 中的 TI-LFA 是什麼?
TI-LFA(Topology Independent Loop-Free Alternate)由 RFC 9855 規定,利用段路由為每個目的地預先計算無環備份路徑。發生鏈路、節點或 SRLG 故障時,本地修復點會壓入修復標籤棧,並在 50 毫秒內恢復流量。OcNOS-SP 按接口啟用 TI-LFA,並將備份預先安裝到硬體轉發表中。
什麼是 Flex-Algo(IGP Flexible Algorithm)?
Flex-Algo,即 IGP Flexible Algorithm(RFC 9350),使 IGP 能夠使用預設最短路徑以外的度量和約束(例如最低時延或受親和性限制的拓撲)來計算基於約束的路徑。每個演算法映射到一個 prefix-SID,因此流量可原生沿自定義路徑轉發。OcNOS-SP 通過 IS-IS SR 支持 Flexible Algorithm,實現拓撲感知的 SID 分配。
EVPN 能否在 SR-MPLS 上運行?
是的。EVPN(RFC 7432)是適用於乙太網服務的 BGP 控制平面,在 MPLS 數據平面上轉發,因此其服務標籤會像在 LDP 或 RSVP-TE 上一樣承載於 SR-MPLS 標籤交換路徑。在 SR-MPLS 上運行 EVPN,可為乙太網服務帶來基於源的路徑選擇和 TI-LFA 保護等段路由優勢。