Page 387 - 《软件学报》2026年第1期

384 软件学报 2026 年第 37 卷第 1 期

要进行全面的软硬件升级. 同时, 运营商还需要审慎制定演进式部署策略, 以确保在引入创新技术的同时保持业务
连续性和平稳过渡. 未来, 在复杂多变的网络环境中充分发挥 SRv6 的技术潜力, 实现网络性能、资源利用和服务
质量的多维度协同优化, 仍是一个亟需深入研究的重要课题. 特别是在大规模异构网络中 SRv6 的性能表现、资
源开销优化以及与现有网络技术的无缝集成等方面, 都需要进行更深入的探索和实践验证.
2.2 SRv6 在网络管理与运维领域的创新应用
随着网络规模的急剧扩张和业务复杂度的持续攀升, 传统的网络性能监测和故障处置机制正面临前所未有的
挑战. 如粗粒度统计、被动感知、固定阈值告警等机制局限性日益凸显, 现有方案在实时性、准确性、灵活性等
方面难以满足智能网络运维需求. 在这一背景下, SRv6 技术凭借其可编程特性, 为网络监控和保障体系带来了新
的可能性. 本节将聚焦研究人员在 SRv6 网络管理与运维领域的创新应用研究成果.
RFC 9259 和 [7] RFC 9487 [11] 分别引入了 SRv6 OAM 机制和 IPFIX 信息元素, 极大丰富了 SRv6 网络的可观察
性, 体现了 SRv6 在提升网络可视化、实现主动运维方面的优势. 上述两个标准的提出, 体现了 SRv6 在提升网络
可视化、实现主动运维方面的独特优势. 然而, 值得注意的是, SRv6 的引入也带来了新的挑战. 首先, SRv6 引入的
新概念和机制增加了网络管理的复杂性, 运维人员需要掌握新的技能和知识. 其次, 在现有网络中部署 SRv6 可能
面临与传统设备和协议的兼容性挑战, 需要谨慎规划过渡策略.
在 5G 承载网中, 不同类型业务对网络可靠性提出了差异化要求. 传统路由保护技术难以匹配多样化的服务
等级协议. 文献 [30] 针对这一痛点, 提出了 SRv6 驱动的差异化可靠路由新机制. 该机制巧妙利用 SRv6 编程特性,
在源端定制备份路径, 并将其编码封装于 SRH 中. 当发生故障时, 源端可快速切换至相应备份路径, 将业务引流至
备份链路, 大大缩短业务中断时长.
针对确定性网络的严苛可靠性需求, 文献 [31] 设计了一种 SRv6 增强的共享备份带宽方案. 区别于传统专用
保护, 该方案允许不同业务共享备份资源. 通过精心设计共享机制和调度策略, 既保证关键业务的资源独占, 又能
在故障恢复竞争中确保公平性. 仿真结果表明, 该方案在网络流接收率、带宽占用率和网络流时延上具有明显优势.
时间敏感网络 (time-sensitive networking, TSN) 作为确定性组网的重要分支, 因其苛刻的时延抖动需求, 对故
障响应提出了极高要求. 现有 TSN 故障保护方案存在响应慢、局部优化不足等问题. 文献 [32] 利用 SRv6 提出了
TSN 快速局部修复新方案. 该方案聚焦受故障影响的局部区域, 利用 SRv6 编程特性提取关键节点形成 Segment
子图, 通过局部化调整快速修复, 避免全局扰动. 此外, 该方案还优化调整了局部区域的 TSN 调度配置, 最小化端
到端时延抖动. 相比全局修复, 该方案可显著缩短收敛时延, 提升网络稳定性.
面向海量物联网 (Internet of Things, IoT) 设备接入场景, 文献 [33] 构建了 SRv6 驱动的多层测试模型, 对物联
网流量特征进行端到端评估. 在控制层, 该模型协调测试流程与资源管理; 在数据层, 复杂可定制的业务流被灵活
编排; 待评估的物联网承载网则作为一个整体的评估对象, 该方案为物联网领域流量调度优化奠定了理论基础.
运维自动化和业务优化也亟需高效准确的网络测量作为支撑. 然而, 权衡测量性能与开销一直是业界面临的
难题. 传统主动探测方式易扰动用户流量, 被动测量方式则局限于固定路径, 难以全面掌握网络状态. 被动测量与
主动探测的有机融合, 是网络性能监测的重要发展趋势. 文献 [34] 提出的 SONM 方案就是一次有益尝试. SONM
最大的特色在于其结合了 SRv6 的可编程性和带内网络遥测 (in-band network telemetry, INT) 的遥测效率的新型
网络测量机制, 即选择性按需网络测量机制. 网络运维人员可以灵活定义测量任务, 聚焦于当前最关键的评估指
标. 在具体实施时, SONM 将待测设备映射为旅行商问题 (traveling salesman problem, TSP) [35] 并求解, 获得开销最
优的主动探测路径. 而被动测量则内嵌于网元中持续运行. 实验表明, SONM 能够有效地在保持测量准确性的同
时减少主动探测的开销, 对于网络性能监控和故障诊断是非常有价值的.
此外, 面向日益复杂的网络架构, 文献 [36] 提出了一种 SRv6 驱动的主动式网络遥测 (active network telemetry,
ANT) 方案 SFANT. 其核心理念是让网络控制器主动发起探测, 有的放矢地分析采集必要的状态数据, 以期最小代
价获得最大收益. 利用 SRv6 语义丰富的头部扩展, SFANT 将待测数据类型、期望路径等关键信息编码封装, 指
导探测数据包的端到端行为, 代替被动等待的低效方式. 在仿真实验中, 相比基于 TCP/UDP 的主动探测, SFANT