IPv6 地址丰富、安全可靠,且可灵活扩展,是网络演进的必然趋势;
而 IPv6+是对 IPv6 技术的进一步开发和应用,是基于 IPv6 的下一代互联网的升级,能够为用户创造更大的价值;
IPv6+技术背景
数据通信网络是数字化的基石
数据通信网络包含多样化的数据通信设备;
数字化世界联接个人、企业及算力;
数据通信网络是数字化世界的基石;
IPv6+技术体系:全方位使能新一代移动网络和云时代
IPv6+是面向新一代移动网络和云时代的技术体系,通过“IPv6+智能计算+协议创新”,满足新一代移动互联网承载和云网融合的灵活组网、业务快速开通、按需服务、差异化保障等需求,简化网络运维、提升用户体验;
IPv6+技术内涵包括:以 IPv6 分段路由和网络编程(SRv6)、网络切片(FlexE)、确定性网络(DetNet)、随流检测(iFIT)、新型组播(BIERv6)、应用感知(APN6)等为代表的网络技术体系的创新;
IPv6+的技术体系主要归纳为三大类:
第一类实现基础的连接,这里面包括承载单播业务的 SRv6 协议和承载组播业务的 BIERv6 协议,这两个协议都是基于 Native IPv6 的架构进行承载转发,无论是控制面还是转发面,都完全去 MPLS 化,可以利用 IPv6 的天然扩展能力和其他优势;
第二类是体验保障类的能力,包括可以预留网络资源,提供确定性网络能力的切片,以及对业务流传输质量进行实时检测的随流检测能力;
第三类是从应用角度提出的基于应用级别的网络服务能力 APN6,以及网络能力灵活编程的业务链能力 SFC;
FlexE:Flexible Ethernet,灵活以太
DetNet:Deterministic Networking,确定性网络
iFIT:in-situ Flow Information Telemetry,随流检测
BIERv6:Bit Index Explicit Replication IPv6 Encapsulation,位索引显式复制 IPv6 封装
APN6:Application-aware IPv6 Networking,应用感知的 IPv6 网络
IPv6+发展阶段
IPv6 不是下一代互联网的全部,而是下一代互联网创新的起点和平台,IPv6+的路线图有利于引导网络有序演进。随着 IPv6 的规模部署,以 SRv6 为代表的 IPv6+技术将在网络中广泛应用,构建出智能化、简单化、自动化、SLA 可承诺的下一代网络;
阶段一:
主要是通过 SRv6 技术,进行协议简化,解决传统 MPLS 网络因分段配置,人工跨域打通导致的效率低下的问题,实现端到端的跨域快速打通;
与此同时,SRv6 Policy 可以实现路径的快速调整和优化,提升整网的灵活程度,为实现自治网络打下基础;
阶段二:
为了实现确定性转发和差异化专网体验,引入了网络切片和 FlexE 技术。通过二层的 FlexE 和三层的网络切片,实现端到端的业务隔离,路径可管可控,不同业务均有专享网络资源,从而实现不同的业务在同一张网络中,通过海量切片,保障每个业务都能够享受到专网体验,以及时延、抖动均可控的确定性转发;
还可以基于随流检测机制,实时上送业务流量状态,实时感知业务质量,让网络实现体验可视。这样我们就能在第一时间了解业务质量是否出现劣化。如果出现劣化,及时调整业务配置,保障最佳用户体验;
阶段三:
在本阶段,不仅要保障业务的体验,还要能做到更精细颗粒度的基于应用的体验保障;
IPv6 APP 可以直接将应用信息携带在 IPv6 扩展头里,网络识别用户和应用信息,提供细粒度差异化网络通道;
IPv6+关键技术应用
SRv6 实现转发路径灵活编排
某运营商提供 DDoS 攻击防御服务,通过流量清洗,为客户提供网络安全服务。该运营商有多张骨干网,A 网仅具备纯 IP 路由转发能力,带宽资源充沛;B 网具备 VPN 业务能力,但带宽资源有限;
因清洗的流量大,若通过 A 网进行引流,其无 VPN 隔离能力,清洗后的流量可能会被再次引流到清洗中心并形成环路;若通过 B 网进行引流,则随着该业务的规模扩张,B 网的带宽资源将成瓶颈;
如图是一个典型的 SRv6 部署案例,某运营商为客户提供网络安全服务。为防止 DDoS 攻击,访问数据中心的流量要到 DDoS 清洗中心进行流量清洗,清洗流量要经过骨干网;
该运营商有两张骨干网,一张网(A 网)有大带宽,但是没有 VPN 承载能力,流量走 A 网会再次回到清洗中心;
另一张网(B 网)有 VPN 承载能力但是带宽小,不足以支撑所有流量清洗;
可以通过在 A 网部署 SRv6,将流量引入大带宽骨干网,几百个数据中心均可进行安全防护,而且 SRv6 部署简单,业务开通周期短;
SRv6 实现端到端业务快速开通,一跳入云
企业数字化转型加速,上云成为企业发展的必然。而传统专线在开通速度、服务质量等方面均无法满足云时代敏捷要求;
运营商希望构筑一张云骨干网络,实现企业一跳入云,云网融合,构筑云时代的市场竞争力;
当前,大量企业走向云化,将企业业务部署到云上,对于运营商而言,如何为企业快速开通上云的专线是必须考虑的事情;
传统的专线,以 MPLS 专线为例,整个 MPLS 网络可能涉及多个自治域系统,不同的自治域系统由不同的管理团队进行管理和运维,一跳上云的专线的开通涉及多个部门的共同部署及大量协调工作;
使用 SRv6 则部署非常简单,可以在企业的 CPE 与云 PE 之间建立端到端 SRv6 逻辑专线,来承载上云业务,实现一跳入云,专线开通非常快;
SRv6 实现基于时延算路和灵活调优
某运营商的骨干网为 Native IP 网络,为承载的业务提供尽力而为的 IP 转发。其自有数据中心为用户提供云服务,其中部分业务为时延敏感业务;由于当前网络对时延敏感业务和普通业务无差别处理,导致时延敏感业务体验不佳;而由于业务按 Cost 最小转发,网络负载不均,网络管理维护复杂。因此,该运营商希望为客户提供差异化服务,通过提升时延敏感业务的用户体验实现增收;
通过 iMaster NCE + SRv6 方案,实现对网络中每段链路进行时延测量,根据最小时延计算路径,为公有云业务提供最短时延路径,提升公有云的竞争力;
某电力公司通过网络分片承载多种业务
WAMS:Wide Area Measurement System,广域测量系统
iFIT 在金融广域一张网中的应用
金融广域一张网依靠 SRv6 技术简单快速地打通云和各种接入点之间的基础网络连接,确保业务高效开通;
同时,金融行业本身就对 SLA 质量有很高的要求,而随着银行业务的发展,网点的业务类型呈现多样化特征,除了传统的生产办公业务外,还有安防、物联网、公有云等业务,这对金融广域一张网的运维能力提出了更高的要求。在这种情况下,华为提出了 iFIT 隧道级检测方案;
方案特点:
支持在 SRv6 场景中使能 iFIT 隧道级检测,能够检测 SRv6 各个 Segment List 的质量并选出最优链路,通过周期性地对比当前链路和最优链路进行选路调优,实现智能选路;
全网一个核心控制器,可以对整个金融网络进行集中式运维,实现端到端的管理和调度;
广域一张网:是一种通过对不同网络进行协同,提供跨域网络服务的技术。在金融行业中,二级行、网点、子公司、外联单位等机构首先接入一级行,通过一级行汇聚业务流量后进而和银行核心网打通,最终实现和总行数据中心的互访;
组播技术的应用趋势及新型组播技术
当前视频流量已占据互联网流量的绝大部分,包括视频通话、视频分享、视频会议等;而高清视觉和全新交互视频或成为未来社交主要手段,媒体向 VR/AR 逐步演进。这些新业务在带宽和用户体验方面对网络提出新的诉求;
在潜在组播应用蓬勃发展的同时,网络 IPv6 化的趋势也更加显著。新兴场景对带宽和用户体验方面的网络需求,以及 IPv6 网络时代的加速到来,使承载于 IPv6 网络的组播技术需要不断演进,紧跟新的业务场景和技术发展潮流;
VR:Virtual Reality,虚拟现实
AR:Augmented Reality,增强现实
新型组播技术:BIER/BIERv6