Page 384 - 《软件学报》2026年第1期
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马东超 等: SRv6  技术在数据转发平面的应用与挑战综述                                                   381


                                                                        [3]
                    SRv6  概念提出后, IETF  开始了紧锣密鼓的标准化工作. RFC 8754 系统定义了               SRv6  在  IPv6  数据平面的头
                                        [4]
                 部结构和转发行为. RFC 8986 定义了一系列基本的             SRv6 SID  函数行为, 如 End、End.X 等, 这些“原语”为实现灵
                 活的网络编程提供了必要的语法基础. IETF            还相继发布了一系列标准文档           [5−12] , 对  IGP、BGP  等路由协议作出针
                 对性扩展, 支持了     SRv6 网络中的前缀和     SID  信息分发等. 这些标准规范的发布标志着           SRv6 网络架构的日益成熟.
                    与此同时, 学术界在      SRv6  原型系统研发方面也取得了重要进展            [14] . Linux  内核从  4.10  版本起原生支持  SRv6
                 数据平面转发, 在     5.1  版本中进一步实现了对       SRH  插入和解析的处理, 以及对“End”系列         SID  函数的支持. 这为
                 SRv6  相关研究提供了理想平台. 此外, 西班牙         CTTC  研究所开发的     SRPerf 工具  [15] , 为评估  SRv6  网络性能提供了
                 重要支持. SRv6   在具体应用场景中的潜力也得到了学术界的广泛关注, 尤其是在流量工程方面. 研究人员利用
                 SRv6  对转发路径的显式编程能力, 提出了          SRv6 TE  方案, 实现对关键性能指标的灵活优化调控, 丰富了网络运维
                 手段.
                    随着  SRv6  技术生态的成熟, 商用系统也在快速发展. 思科             IOS XR [16] 和  Arrcus ArcOS [17,18] 等操作系统提供了
                 对  SRv6  的全面支持, 包括   SRv6 TE、VPN、服务链等功能. 这些系统在性能优化、可编程性和开放接口等方面
                 都有创新, 为   SRv6  的大规模部署和灵活应用提供了保障. 随着软件定义、服务化理念的持续渗透, SRv6                         作为面
                 向未来网络演进的关键使能技术, 有望在构建新一代网络基础设施中发挥越来越重要的作用.
                  1.3   SRv6  技术特点总结与分析
                    SRv6  作为一种创新的网络技术, 为未来网络的发展带来了诸多机遇. (1) SRv6                 继承了   IPv6  的优良特性, 无需
                 引入新的封装格式, 可直接利用           IPv6  进行端到端编程控制, 大大降低了网络部署和集成的复杂度. (2) 得益于
                 IPv6  广阔的地址空间, SRv6   可用  SID  数量远超  MPLS  标签, 可支持海量网络服务和应用实例的灵活映射与编排,
                 满足未来网络服务多样化的需求. (3) SRv6         是以   IPv6  数据平面为基础构建的网络转发架构, 对           SDN、NFV   等新
                 兴技术具有天然的亲和力. 二者在架构理念和接口定义上高度契合, 为网络转发与服务能力的深度融合提供了技
                 术基础. 为了更好地凸显       SRv6  技术的特点和优势, 表     1  从多个角度对    SRv6  与  SR-MPLS、SDN  技术进行了对比.

                                            表 1 SRv6  与  SR-MPLS、SDN  技术对比

                    对比项               SRv6                    SR-MPLS                     SDN
                             IPv6路由协议如IS-IS、OSPF和 在MPLS控制平面协议如LDP、RSVP- 不依赖特定路由协议, 控制器直接
                   路由协议
                             BGP                     TE基础上扩展                    下发转发规则
                             使用IPv6地址作为标识符, 兼容 使用MPLS标签作为标识符, 需与MPLS 使用多种标识如MAC、IP、VXLAN
                    标识符
                             现有IPv6网络                网络配合                       等, 由控制器分配
                             通过灵活定义SID语义实现高度 通过灵活使用标签栈实现低程度路由 控制器可针对流量特征进行路由聚
                  路由聚合能力
                             路由聚合                    聚合                         合优化
                             兼容IPv6, 可与传统IPv6网络无 兼容MPLS, 可与传统MPLS网络平滑 需在传统网络上叠加部署, 与传统
                 与传统网络共存
                             缝互通                     过渡                         网络互通需特殊处理
                             通过IPv6地址, 不同AS域间SRv6 不同域间需建立互信关系, 路径分段 多域SDN控制器间需协同, 东西向
                   跨域部署
                             路径可端到端维护                传递                         接口尚不成熟
                             从源到目的IPv6地址携带端到端 标签只在MPLS域内有语义, 端到端语 控制器直接配置端到端语义, 灵活
                  端到端网络
                             语义                      义能力有限                      性强
                             SID语义可编程, 通过网络编程满                                  控制器高度集中, 流表规则可编程
                 网络可编程能力                             标签语义相对固定, 可编程能力有限
                             足差异化需求                                             性强
                             无中心, 路由收敛快, 支持IP及 无中心, MPLS可靠性经过验证, 运维 控制器故障影响大, 仍需进一步提
                  网络可靠性
                             SRv6混合组网, 可靠性高          技术成熟                       升可靠性

                    尽管当前    IPv6 部署尚不完善, 且对硬件转发能力提出更高要求. 但这些挑战并不影响                    SRv6 的长远价值. SRv6
                 在多个领域展现出革新性的应用实践. 在网络架构与性能领域, SRv6                   通过灵活的    Segment 路径编程实现了端到端
                 的精细化流量调度, 显著提升了链路利用率和负载均衡水平. 同时也简化了网络协议栈, 增强了网络的可扩展性,
                 为网络带来了可编程控制能力. 在网络管理与运维领域, 为全方位、立体化的网络性能监测提供有力工具, 助力网
                 络运维智能化. 在新兴服务支撑领域, 通过在             IPv6  地址中嵌入服务功能语义, 实现灵活高效的服务链部署与动态
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