Page 390 - 《软件学报》2026年第1期

马东超 等: SRv6 技术在数据转发平面的应用与挑战综述 387

表 2 SRv6 技术应用方案的对比 (续)

类别 方案应用场景 优化目标 主要贡献
针对5G承载网差异化可靠性需求, 提出SRv6编程备份路径方案, 通过
5G承载网 快速故障恢复
快速故障检测和切换满足多样化SLA
针对确定性网络, 提出基于SRv6全局规划备份路径资源保护方案, 在
确定性网络 资源利用率
保障关键业务带宽的同时节省备份资源
提出基于SRv6的TSN局部故障快速修复方案, 通过局部化处理在最
时间敏感网络 局部故障修复 小化业务扰动的同时缩短恢复时延
网络管理和运维 [30–36]
提出面向物联网流量端到端测试框架, 通过分层测试和自适应建模,
物联网流量监测 分析流量特征
实现关键流量特征精准分析
针对监测效率和开销矛盾, 提出按需选择性探测机制, 通过主被动测
主被动测量结合 高效测量
量结合实现灵活高效监测
提出主动式网络遥测新框架, 控制器主动发起探测和就近分析, 实现
网络性能监测 透明状态感知
端到端可控透明状态感知
针对跨域SFC编排, 提出两阶段跨域协同优化模型, 同时考虑时延带
跨域服务编排 跨域时延
宽因素, 降低端到端时延, 提高链路利用率
针对MEC服务连续性, 提出基于定位/标识分离的移动性管理方案, 实
MEC服务编排 服务移动性
现服务功能无缝重定位
将微服务理念引入SFC设计, 通过SRv6路径编程实现服务就近快速部
新兴业务支撑 [37–41] 虚拟现实VR 服务时延
署, 使VR服务响应时延显著降低
利用SRv6的路径可编程性对安全功能进行虚拟化封装, 定义了SRv6
网络安全 增强防护能力
安全语义. 可以快速地阻断恶意流量
提出SRv6驱动的多路径并行SFC编排模型, 通过子流粒度优化实现服
通用场景 服务质量
务质量和网络利用率均衡
总的来说, SRv6 凭借其灵活性、可编程性和跨域能力等卓越特性, 正被业界视为未来网络技术演进的重要方
向之一. 然而, 作为一项颠覆性创新, SRv6 在实际落地部署过程中仍面临一些亟待解决的挑战. (1) SRH 的引入可
能会增加数据平面的开销, 进而影响网络转发性能和资源利用效率. (2) SRv6 引入的新字段和选项如果被恶意篡
改, 可能诱发非预期的网络行为, 甚至导致通信流量被劫持, 因此安全防护也是一个值得关注的问题. (3) 运营商需
要制定周全的 SRv6 分阶段部署策略, 在不同网络层次和业务场景中平滑、渐进地引入 SRv6. (4) 业界目前尚缺乏
大规模 SRv6 网络部署运维的成熟经验, 需要进一步探索和完善全生命周期管理机制.

3 SRv6 技术自身的挑战与优化
作为一项创新的网络架构技术, SRv6 凭借其独特的路径编程能力和灵活的网络功能实现, 在网络流量工程和
服务质量保障方面展现出巨大优势. 通过引入段路由扩展头, SRv6 实现了对数据包转发路径的精确控制. 然而,
SRH 需要携带完整的端到端路径信息, 导致头部长度较大, 增加了数据平面的处理负担和带宽消耗. 此外, SRv6
策略的复杂配置和管理, 以及与不同网络功能和服务的协调, 也为网络维护带来了新的挑战. SRv6 细粒度的路径
编程和控制机制在提供灵活性的同时, 也引入了潜在的安全风险和部署困难. 本节将重点分析 SRv6 在性能与效
率、可靠性与安全性和演进部署策略等关键方面存在的问题, 并综述相关研究工作提出的针对性优化方案.
3.1 SRv6 性能与效率问题及优化
SRv6 性能与效率的优化问题体现在多个应用场景. 例如, 在流量工程的应用领域中, 充分利用了 SRv6 灵活
编程、精细调度的独特优势, 在端到端时延优化、链路负载均衡等方面取得了显著成果. 然而, 在实现这些性能改
进的同时, SRv6 也引入了一些资源开销方面的挑战. SRv6 通过在 IPv6 扩展头中引入 SRH, 实现了灵活的编程转
发能力. 然而, SRH 的引入不可避免地导致了数据平面开销的增加, 主要体现在以下两个方面: 首先, SRH 需要携
带完整的端到端转发路径信息, 导致报文头部长度显著增加. 以每个 SID 占用 128 bit 计算, 当 Segment 数量为
8 时, 仅 SRH 就引入了 128 字节的开销 [3] . 其次, SRH 的处理涉及复杂的解析和查找操作, 对转发平面的处理性能