本文分享自天翼云开发者社区《SRv6 验证实验》，作者：f****n
引言 Segment Routing over IPv6 (SRv6) 是一种基于 IPv6 的新兴网络架构，其通过在 IPv6 地址中嵌入多个 Segment ID 来实现灵活的流量工程和高效的数据包转发。SRv6 通过简化网络管理，降低运营成本，并提高网络性能，正逐渐成为现代数据中心和广域网的重要选择。本文将深入探讨 SRv6 的原理、配置方法，并通过实验验证其有效性。
- SRv6 基础知识
- 1 SRv6 概念 SRv6 将网络分段的思想引入到 IP 层，其基本单位是 Segment。每个 Segment 可以表示一个特定的功能或操作，例如： 路由：指定数据包的下一跳。 服务：指向特定的网络服务（如负载均衡、防火墙等）。 终止：指定数据包的最终目的地。 在 SRv6 中，Segment ID 是一个 128 位的 IPv6 地址，其前缀通常为全球单播地址。
- 2 SRv6 工作原理 SRv6 使用一个新的扩展头，即 Segment Routing Header (SRH)，携带 Segment 列表。在数据包转发过程中，路由器根据 SRH 中的 Segment ID 逐步处理和转发数据包。这种方式使得网络路径能够更灵活地进行配置和调整。
- 3 SRv6 的优势 简化网络架构：减少对传统标签交换协议的依赖，降低操作复杂性。 增强可编程性：支持复杂的网络服务链，可以根据需求动态调整。 提高网络效率：通过直通式转发减少了数据包处理延迟。 支持多种应用场景：适用于数据中心互联、云计算、物联网等多种环境。
- 实验环境搭建
- 1 硬件与软件要求
设备：三台支持 SRv6 的路由器（例如 Cisco Nexus 9000 系列或类似设备）。
操作系统：确保路由器运行的是最新版本的 IOS XR / IOS XE，支持 SRv6 特性。
实验拓扑设计：
Copy Code
+-------------+ | Router A | | 2001:db8:1::1 | +------+------+ | | +------+------+ | Router B | | 2001:db8:1::2 | +------+------+ | | +------+------+ | Router C | | 2001:db8:1::3 | +--------------+ - 2 实验步骤
配置基础 IPv6 地址：
Router A: 2001:db8:1::1/64
Router B: 2001:db8:1::2/64
Router C: 2001:db8:1::3/64
启用 SRv6 功能：
在每台路由器上执行以下命令以启用 SRv6：
bash
Copy Code
ipv6 segment-routing
配置 Segment ID：
在 Router A 上配置 Segment ID：
bash
Copy Code
interface
ipv6 address 2001:db8:1::1/64 ipv6 sr segment 100 在 Router B 和 Router C 上分别配置相应的 Segment ID，Router B 配置 Segment ID 为 200，Router C 配置为 300。 配置 SRv6 路由： 在 Router A 上设置 SRv6 路由： bash Copy Code ipv6 route 2001:db8:2::/64 sr 100 200 300 这将使数据包按照 Segment 100 -> 200 -> 300 的顺序进行转发。 验证 Segment Routing Header (SRH)： 在 Router A 上查看 SRH 的配置，以确保 Segment ID 正确： bash Copy Code show ipv6 segment-routing - 实验验证
- 1 测试工具 使用 ping, traceroute, 和 tcpdump 工具验证 SRv6 路由的有效性和性能。
- 2 测试步骤
Ping 测试：
从 Router A 发起 ping 测试到 Router C 的地址：
bash
Copy Code
ping 2001:db8:1::3
应该能够成功收到回应，以确认网络连通性。
Traceroute 测试：
在 Router A 上使用 traceroute 检查数据包的转发路径：
bash
Copy Code
traceroute 2001:db8:1::3
输出应该显示数据包经过 Router B 到达 Router C 的路径，显示 Segment ID 的转发顺序。
抓包分析：
使用 tcpdump 抓取在 Router A 发送的数据包，观察 SRH 的内容：
bash
Copy Code
tcpdump -i
ip6 通过分析数据包头部，可以看到 SRH 中包含的 Segment ID 列表。 - 3 结果分析 Ping 成功：表示 SRv6 路由配置正确，数据包能够顺利到达目标。 Traceroute 路径：确认了数据包经过预期的 Segment 路由，显示 SRv6 的有效性。 抓包结果：验证 SRH 是否包含正确的 Segment ID，从而确保数据包按照预期路径转发。
- 高级应用场景
- 1 服务链 SRv6 支持将多个网络服务组合成一条服务链。通过配置不同的 Segment ID，可以实现数据包在不同服务之间的转发。例如，在数据包到达 Router B 时，可以将其转发到防火墙、负载均衡器或其他服务节点。
- 2 负载均衡 利用 SRv6 的灵活性，可以在多个路径之间进行负载均衡。通过动态调整 Segment 列表，可以实现基于流量的负载均衡策略，从而优化网络资源的使用。
- 3 网络切片 SRv6 还可以用于实现网络切片，为不同的业务流量提供隔离的网络资源。这在 5G 网络中尤为重要，可以为不同类型的应用提供定制化的网络服务。
- 总结 通过本实验，我们深入了解了 SRv6 的基本概念、配置过程及其应用场景。SRv6 不仅简化了网络架构，还提升了网络的灵活性和可扩展性。随着网络需求的发展，SRv6 将在未来的网络中扮演越来越重要的角色，值得网络工程师和研究者进一步研究和应用。 参考文献 RFC 8986 - Segment Routing Architecture Cisco SRv6 Configuration Guide IETF Draft on SRv6 Network Programming 通过以上实验，希望读者能够对 SRv6 有更深入的理解，并能够在自己的网络环境中进行配置与验证。
