前言

SRv6（Segment Routing over IPv6，基于IPv6的段路由）是一项新兴的IP （Internet Protocol，互联网协议）技术，随着5G和云业务的发展，新业务对网络服务的部署和自动运维等方面提出了很多新的需求，SRv6丰富的网络编程能力能够更好地满足新的网络业务的需求，而其兼容IPv6（Internet Protocol version 6，第6版互联网协议）的特性也使得网络业务的部署更为简便。

5G改变了连接的属性，云改变了连接的范围，它们为SRv6技术的发展带来了最好的机会。IP承载网的本质就是连接。5G业务的发展对于网络连接提出了更多的要求，例如更高的SLA（Service Level Agreement，服务等级协议）保证、确定性时延、需要报文携带更多的信息等，通过SRv6扩展可以很好地满足这些要求。云业务的发展，使得处理业务的位置更加灵活多变，而一些云业务（如电信云业务）进一步打破了物理网络设备和虚拟网络设备的边界，使得业务与承载融合在一起，这些都改变了网络连接的范围。SRv6业务与承载统一的编程能力，以及Native IP （纯IP）属性，都使得它能够快速地建立连接，满足灵活调整连接范围的需求。正如我们在本书中所指出的，SRv6网络编程开启了一个新的网络时代，对于IP技术的发展具有深远的意义和影响。

华为公司数据通信产品线的技术专家在IP和SRv6领域进行了长期深入的研究，也参与了IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）很多SRv6相关标准的制定工作，不少专家还参与了SRv6网络的实际部署，具有丰富的经验。基于这些丰富的研究成果和网络运维经验，我们倾力打造了《SRv6网络编程：开启IP网络新时代》这本书，希望能够较为完整地呈现SRv6技术的全貌，帮助大家更好地理解SRv6技术的原理以及基于SRv6技术构建的网络新技术，希望大家能够跟我们一起投入新技术的研究和应用部署进程中，共同推动通信网络的发展。

本书内容

本书以IP技术发展过程中的业务挑战为切入点，详细介绍了SRv6技术的产生背景及其承担的历史使命，旨在给读者全面呈现新一代IP网络的技术原理、业务应用、规划设计、网络部署以及产业发展等内容。本书共13章，分为4个部分：第1章重点介绍IP技术的发展，揭示了SRv6技术快速发展的奥秘；第2章至第8章介绍SRv6 1.0，也就是SRv6技术的基础部分，全面展示了SRv6技术如何高效地支持现有业务；第9章至第12章介绍SRv6 2.0，包含SRv6技术面向5G和云业务提供的新的网络技术，展示了SRv6技术的网络可编程能力为业务模式带来的革新；第13章总结SRv6产业的发展情况，展望从SRv6到IPv6+的发展趋势，IPv6+也让人们对于未来的网络充满了无穷的想象。各章内容分别介绍如下。

第1章 SRv6诞生的背景

本章对于IP技术的发展进行了较为全面的总结，基于IP技术发展的历史经验与现实需求提出SRv6技术，并从宏观角度总结SRv6技术的价值和意义。

第2章 SRv6的基本原理

本章介绍通过SRv6技术实现网络编程的基本原理，进一步从微观角度进行技术总结，阐述SRv6网络编程的优势。

第3章 SRv6的基础协议

本章介绍SRv6基础协议IS-IS（Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统）协议和OSPFv3（Open Shortest Path First version 3，开放式最短路径优先第3版）协议的工作原理和协议扩展。在SRv6网络中，不需要维护RSVP-TE（Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering，资源预留协议流量工程）协议、LDP（Label Distribution Protocol，标签分发协议）等，简化了网络控制平面。

第4章 SRv6 TE

本章介绍SRv6技术的基础特性——TE（Traffic Engineering，流量工程）的工作原理和协议扩展。SRv6 TE基于IPv6的路由可达性，显式地指定转发路径，可以灵活实现跨域TE。

第5章 SRv6 VPN

本章介绍SRv6技术的基础特性——VPN （Virtual Private Network，虚拟专用网）的工作原理和协议扩展。SRv6能够支持现有的L2VPN（Layer 2 Virtual Private Network，二层虚拟专用网）/L3VPN（Layer 3 Virtual Private Network，三层虚拟专用网）/EVPN（Ethernet Virtual Private Network，以太网虚拟专用网）业务，而且通过升级边缘节点使其支持SRv6，即可部署SRv6 VPN业务，缩短了VPN业务开通的周期。

第6章 SRv6的可靠性

本章介绍SRv6技术的基础特性——可靠性技术的工作原理和协议扩展。这些可靠性技术包括FRR（Fast Reroute，快速重路由）、节点保护和防微环等，确保SRv6网络能够达到端到端50 ms的故障恢复标准。

第7章 SRv6网络的演进

本章介绍传统网络向SRv6网络演进的挑战和技术方案，即如何实现从现有的IP/MPLS（Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换）网络向SRv6网络演进。SRv6支持增量部署，既可以保护已有投资，又可以匹配新业务的发展。

第8章 SRv6网络的部署

本章介绍SRv6网络部署的相关内容，包括SRv6网络的应用场景，TE/VPN/可靠性等特性的设计与配置指导等。网络部署的相关实践表明，SRv6网络在跨域、可扩展性、协议简化和增量部署等方面比传统网络更具优势。

第9章 SRv6 OAM与随路网络测量

本章介绍SRv6 OAM（Operation, Administration and Maintenance，操作、管理与维护）和随路网络测量的工作原理和协议扩展。这些故障管理和性能测量技术能够保障SRv6网络的质量，确保用户能够在运营商网络中大规模部署SRv6网络。

第10章 SRv6在5G业务中的应用

本章介绍5G业务场景下的SRv6应用，包括VPN+网络切片、确定性时延以及SRv6应用到核心网的技术方案和协议扩展。

第11章 SRv6在云业务中的应用

本章介绍云业务场景下的SRv6应用。首先介绍电信云的概念、挑战，以及基于SRv6技术的解决方案。然后介绍基于SRv6技术的SFC（Service Function Chaining，业务功能链）和SD-WAN（Software Defined Wide Area Network，软件定义广域网）的工作原理和协议扩展。

第12章 SRv6组播/BIERv6

本章介绍基于SRv6技术的组播技术，重点介绍BIER（Bit Index Explicit Replication，位索引显式复制）和BIERv6（BIER IPv6 Encapsulation，位索引显示复制IPv6封装）的工作原理和协议扩展。SRv6与BIERv6结合，可以基于头端显式编程转发路径提供完整的单播与组播业务。

第13章 SRv6产业的发展与未来

本章总结SRv6产业的发展情况，并对SRv6技术未来的发展进行展望，重点介绍SRv6扩展报文头的压缩方案、APN6（Application-aware IPv6 Networking，应用感知的IPv6网络），以及由SRv6网络演进到IPv6+网络的3个可能的阶段。

SRv6技术涉及IPv6的许多基础知识，为了帮助读者更好地理解SRv6技术的原理，本书在附录A中介绍了IPv6的基础知识。另外，SRv6技术的实现离不开IS-IS协议和OSPFv3协议的扩展，为了帮助读者了解SRv6的协议细节，本书在附录B和附录C中分别介绍IS-IS协议和OSPFv3协议与SRv6协议的关系。

在本书的后记“SRv6之路”部分，李振斌作为亲历者，对于SRv6技术的发展历史和华为参与创新和标准推动的过程进行了总结。另外，他在每章结尾部分还提供了一些SRv6设计背后的故事，这些故事分别与每章的技术内容对应，有对协议设计经验和设计哲学的总结，有对技术本质的进一步解读，也有对技术和标准产业发展历史的经验教训的总结。希望通过这些内容能够帮助读者在学习SRv6技术的基础上，进一步了解一些设计的来龙去脉，加深对SRv6技术的理解，其中不免有一些偏主观的内容，一家之言，仅供参考。

本书由李振斌主编，他负责制定全书整体框架、评审修改和统稿，以及撰写每章的“SRv6设计背后的故事”和后记。第1章由李呈编写，第2章由胡志波和毛健炜编写，第3章和第4章由胡志波编写，第5章由廖婷、庄顺万和王海波编写，第6章由胡志波编写，第7章由陈国义和李呈编写，第8章由文慧智和肖亚群编写，第9章由李呈和周天然编写，第10章由董杰、耿雪松和彭书萍编写，第11章由李磊、李呈和庄顺万编写，第12章由谢经荣编写，第13章由李振斌、彭书萍和毛健炜编写，附录A由毛健炜编写，附录B和附录C由胡志波编写。本书编写完成之后，由骆兰军和李呈协助完成了统稿工作，并进行了统一的编辑处理。最后由古锐和闫刚对本书进行了技术审校。

本书编委会集合了华为数据通信研究团队、标准与专利团队、协议开发团队、解决方案团队和技术资料团队的技术骨干。这些团队成员中，有SRv6标准的制定者和推动者，有负责设计SRv6的研发成员，也有帮助客户成功完成SRv6网络设计与部署的解决方案专家。他们的成果和经验经过系统的总结呈现在本书中。骆兰军等技术资料部的同事精心编辑并绘制了图片，最大限度地保证了内容质量。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，一起工作的过程虽然有很多艰辛，但我们非常享受这个过程，和优秀的你们在一起，我们学习得更多，成长得更快！

致谢

在推动SRv6标准创新的过程中，从一个技术框架概念到推出真正的产品和解决方案，在此期间的战略决策、技术研究、标准推动、产品开发、商用部署、产业生态构建等一系列工作，无数人为之付出了巨大的努力，我也得到了来自华为内部和外部广泛的支持和帮助。借本书出版的机会，我们要衷心感谢胡克文、刘少伟、王晨曦、陈金助、左萌、业苏宁、常悦、王建兵、丁兆坤、金闽伟、范大卫、孙建平、解明震、张建东、杨聂锐、刘悦、范志强、张原、唐新兵、刘树成、徐菊华、陈新隽、鲍磊、韦乃文、王肖飞、刘淑英、胡伟、陈帮华、冯苏、郝建武、赵大赫、曹建铭、张亚豪、张敏虎、曾毅、金剑东、金巍巍、黄兴、李晓辉、杨名、史文江、徐小兴、曹毅光、李庆君、赵刚、高晓琦、李佳玲、郑鹏、吴鹏、王效亮、苗甫、苗福友、刘敏、陈霞、顾钰楠、侯杰、宋跃忠、徐玲、刘冰、宗宁、吴钦、夏靓、吴波、王子韬、闫新、沈虹、董文霞、周冠军、孙元义、王乐妍、王述慧、佟晓惠、习明研、王晓玲、毛拥华、黄璐、王开春、李晨、陈江山、孙国友、窦秀忍、李若愚、杨成、刘颖、李泓锟、徐梦玲、田太徐、龚钧、夏阳、赵凤华、杨平安、张永康、郑光迎、方晟、陈闯、张卡、蒋宇、李翰林、谭刃、郑云祥、王焱淼、李维东、尹志东、阴元斌、陈重、刘春、曾昕宗、尹明亮、于凤青、郝卫国、潘曙光、潘灏涛、李巍等华为的领导和同事，衷心感谢田辉、赵锋、陈运清、赵慧玲、解冲锋、史凡、雷波、孙琼、王爱俊、朱永庆、陈华南、段晓东、程伟强、秦凤伟、李振强、耿亮、刘鹏、唐雄燕、曹畅、庞冉、刘莹、李钟辉、李锁刚、黄韬、刘江、杨斌、张凤羽、刘东、顾杜娟等长期支持我们技术创新和标准推动工作的中国IP领域的各位技术专家。最后我们还要特别感谢邬贺铨院士和李星教授欣然为本书作序，我们备受鼓舞，未来当更加努力。

我们希望能够通过本书尽可能完整地呈现SRv6的基础技术，以及面向5G和云业务的新兴技术，帮助读者全面了解SRv6的技术原理、产业价值，以及SRv6给通信网络带来的深远影响。因为SRv6作为新兴技术还处于不断变化的过程中，加之我们能力有限，书中难免存在错误与疏漏，敬请各位专家及广大读者批评指正，有任何建议，请发送邮件至lizhenbin@huawei.com，在此表示衷心的感谢。