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传统IP/MPLS网络出现问题

标签分发协议-toc" style="margin-left:40px;">LDP： 标签分发协议

RSVP-TE：流量工程协议

SDN对网络的影响-以下解释主要是SDN SR网络部署方式

SR技术

SR控制和转发平面

SR关键点：

SR隧道建设方式：

SR隧道类型：

控制器算路：

工作的一般原则

控制器算路工作步骤：

控制器算路辅助协议解释

控制器算路的优点：

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传统IP/MPLS网络问题

LDP： 标签分发协议

优点：

为了解决IP当网络依赖路由转发时，每个人都必须查询路由表的问题

MPLS通过LDP协议分配网段标签，建立标签转发，通过分发标签代替三层路由转发，提高转发效率

缺点：

状态信息(同步、算路)

路由黑洞问题

初始路径： A→B→E→F

当B到E当链路之间发生故障时，由于LDP时依靠IGP协议分发标签，先收敛IGP，在IGP收敛这段时间，LDP新标签不能分发，相当于停运，瞬间丢包，造成路由黑洞

RSVP-TE：流量工程协议

标签建立过程：

发送PATH，从头到尾

尾端回复RESV

每个路由器都会维护大量表项，整个路径的带宽、目的地这些每个路由器都知道

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优点：

为了解决LDP不支持流量工程，MPLS中引入了RSVP-TE控制面

传统路由是基于目的IP搜索转发，只关心下一跳怎么走，不关心流量的完整路径。

而RSVP-TE隧道技术引入了源路由的概念：

当流量进入RSVP网络完成后，每个条径都会在源节点计算出来(显式路径)。收集了整

网络拓扑和链路状态信息，根据业务灵活选择路径，保留带宽资源

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缺点：不能完全适应大型广域网

1.状态维护消耗性能

2.配置极其复杂 (单点通配置约20条命令)

RSVP信令非常复杂，每个节点都需要维护一个庞大的链路信息数据库

3.可扩展性差

为准确预留带宽，RSVP-TE要求所有IP流量需要通过隧道转发，节点之间建立Full-mesh隧道扩展性差，大规模部署几乎不可能

4.不支持ECMP(等价多路径)

从源路由的机制可以看出，RSVP-TE转发只会选择最佳路径。要实现流量共享，还需要在同一源与目的之间建立多条隧道。

                 

SDN对网络的影响——以下讲解主要为SDN+SR的网络部署方式

　传统MPLS是分布式架构

　每台设备只可以看到自己的状态

　如果需要知道邻居状态，就必须依靠大量指令去实现（例如：RSVP-TE、LDP等）

　　　所以引出了集中式架构-SDN——控制器

       　统一进行路径计算和标签分发

SR技术

SR控制与转发平面

主要分为SR-MPLS和SRV6两种技术           

          

       控制平面：SR-MPLS和SRV6都是基于IGP路由协议扩展实现         

       数据转发平面：

          1.MPLS转发平面（上述所说的SR都是MPLS转发平面下的）

                  此平面的Segment称为 SR-MPLS，其中SID为MPLS标签

          2.IPv6转发平面　　

                  此平面的Segment称为 SRv6，其中SID为IPV6地址

SR关键点：

       网络路径分段

              “段‘的含义：

                     1.网络节点   可以是路由器、交换机、防火墙

                     2.链路

       为段分配SID

                     1.邻接SID：链路的SID

                     2.前缀SID：一个地址段的SID（一个网络节点的SID）

                     3.节点SID：loopback 地址（设备本身）

SR隧道建立方式：

       SR-TE：

           1.手动配置：适合网络规模比较小的网络，不需要控制器的配合，但是不支持带宽预留等。

　　　2.头节点使用CSPF算法，支持带宽的预留。但是这种形式只是站在局部视角角度计算最优路径，无法做到全局最优

           3.控制器算路（引出了SDN，通过SDN进行算路）----接下来主要讲解的就是此种方式

       SR-BE：

            通过扩展IGP协议将标签在IGP域中扩散，动态生成的隧道。

SR隧道类型：

       SR-TE：

              使用多个SID组合来实现一条转发路由

              SID组合方式：

                     1.使用多个邻接SID（Adjacency SID）

                     （严格路径，指定一条严格的路径，就走这条路）              

                     2.多用多个前缀SID（Node SID）

                     （松散路径，自己通过IGP计算到节点SID有几条路，然后选择最优的）

       ​​​​​​​       ​​​​​​​       3.可以两个组合

       SR-BE：

              使用一个SID来指导设备进行最短路径转发

              SR-BE本质是实现传统IGP和LDP的最短路径转发。

              如果中间存在多个等价路径，也可以实现业务流量的负载分担。

控制器算路：

工作大致原理

       SDN控制器在在源头位置对Segment组合（在报文头部添加带顺序的Segment列表），提前确定整个出行规则，以指示接收到这个数据包的节点怎么去处理和转发该数据包。（中间节点并不感知和维护链路）

       通过SDN控制下发指令（标签）给头节点，规划路径

       所以只有SDN控制器知道整个网络路径的情况，其它网络节点不知道

控制器算路工作步骤：

       a- 在转发器上配置IGP和SR，由IGP完成拓扑发现和标签生成；

       b- 转发器使用BGP LS将拓扑信息和标签信息上报给控制器；

　　c- 控制器完成路径计算；

　　d- 控制器将计算完成的SR-TE隧道信息通过Netcof下发给转发器；

　　e- 由转发器生成隧道信息

控制器算路辅助协议讲解

       BGP LS: 转发器汇总IGP协议收集的拓扑信息上送给上层控制器。

       优势：

              1.降低对上层控制器计算能力的要求，且不再对控制器的IGP能力有要求；

              2.BGP协议将各个进程或各个AS的拓扑信息做汇总，直接将完整的拓扑信息上送给控制器，有利于路径选择和计算；

              3.网络中所有拓扑信息均通过BGP协议上送控制器，使拓扑上送协议归一化。

       Netconf：控制器下发标签，下发隧道

       PCEP：用于为流量工程提供路径计算服务。

           把路径计算的控制逻辑从转发设备中抽离到远端，实现了部分数据平面和控制平面的分离。

           专门让SDN控制器算路，其它网元都不用管。

           将Netconf和PCEP协议结合使用实现SDN网络和传统网络的统一管理和调度

控制器算路的优势：

       1.控制器支持带宽计算和资源预留，可以站在全局的视角计算最优路径

       2.控制器可以和网络中的应用进行配合，实现应用驱动网络 （根据应用的需求来选择网络路径）

              SDN控制器根据应用需求下发不同SID

       3.控制器下发隧道配置使无需大量的手工配置，更适合大规模网络，方便运维

       标签数字代表含义：

              16xx   走哪个节点（具体走哪条链路要看底层路由怎么走）

              24xx   走哪个链路（更严格）