Page 393 - 《软件学报》2026年第1期

390 软件学报 2026 年第 37 卷第 1 期

3.1.4 性能与效率优化方案的分析与对比
通过对 SRv6 资源优化领域已有工作的系统梳理, 我们可以看到目前的研究主要聚焦于压缩 SID 编码、软硬
件加速和性能监测这 3 个方面. 这些工作从不同角度入手, 以期降低 SRv6 的部署开销, 提升网络性能. 纵观这些
研究, 可以得到以下几点认识. (1) SRv6 资源优化在本质上是一个多目标权衡的过程, 未来的重点在于如何从全局
出发统筹设计, 协同调度不同的优化机制, 实现整体性能最优. (2) 随着网络体系结构的日益多元化, 软硬协同优化
将是 SRv6 资源优化的主要方向. 一方面, 需要持续突破硬件设计和制造工艺瓶颈, 提升硬件平台的性能和灵活性;
另一方面, 也需要在软件层面加强与硬件的适配, 充分发挥软件定义的优势, 实现 SRv6 转发行为的灵活编程和实
时调度. (3) 性能监测是 SRv6 资源优化不可或缺的一部分, 当前的研究主要致力于改进主动测量协议和构建综合
监测平台, 以适应 SRv6 网络的特性. 未来, 性能监测应该与其他优化策略深度融合, 利用实时性能数据动态调整
资源配置, 实现 SRv6 网络的整体效率和可靠性提升.
为了直观地比较不同的 SRv6 资源优化方案, 表 3 从核心思想、优化方式、方案优势与存在不足这 4 个维度
对代表性的方案进行了归纳. 可以看出, SID 编码压缩、软硬件加速、性能监测这 3 类方案在侧重点上各有不同,
但都以降低资源开销、提升网络性能和效率为根本目标.

表 3 性能与效率优化方案的对比

方案 核心思想 优化方式 方案优势 存在不足
移除SID列表中重复的公共前 可能干预段路由, 影响
G-SRv6 [42] 压缩SID长度 减少开销, 适用于硬件处理
缀和参数部分 转发决策
解耦SID功能, 分为寻址管理和 在G-SRv6基础上进一步优化, 压缩
FDSRM [43] 压缩SID长度 实现复杂度较高
路由实现 效果更好
在IPv6地址中编码微指令, 用
[44]
Micro SID 压缩SID长度 极大地压缩头部空间 损失一定灵活性
uSID表示
编码SR路径与最短路径的差
CARD [45] 减少SID数量 通用性强, 可与其他方法结合 计算开销相对较大
异信息
找出多条路径的公共节点, 仅
HCMD [46] 减少SID数量 充分利用多路径特性, 通用性强 实现复杂度较高
编码关键节点
[51] 引入P4模型, 设计专用硬件单 受限于芯片制造工艺和
SRv6芯片架构 硬件优化 提高芯片灵活性和通用性
元 成本
采用芯粒化技术, 异构资源解
ChipletNP [52] 硬件优化 提高芯片研发速度, 降低成本 互联架构复杂度高
耦为独立芯粒
引入eBPF/XDP技术, 在内核态 避免用户态和内核态频繁切换, 降 优化收益较低, 且依赖
[53]
HIKE 软件优化
实现SRv6转发 低开销 专有技术框架
绕过内核处理, 利用DPDK和 充分利用硬件加速能力, 适合高速 依赖于硬件的处理速度,
DPDK [54] 软硬协同优化
VPP等技术 网络 且部署成本较高
探测包与实际业务流量转发路径
在SRv6扩展头中携带测量元 仅关注时延指标, 监测
STAMP [55] 时延测量 一致, 避免测量偏差; 基于eBPF实
数据, 实现精准时延监控 维度相对单一
现, 高精度低开销
支持时延、抖动、丢包等多个核
结合主动探测和被动分析, 实 SID列表较长时, 性能有
[56]
EPM-SR 链路拥塞 心指标监测; 充分利用数据平面优
现多KPI流级统计 所下降
化技术, 满足大规模监控需求
引入eBPF实现高效测量; gRPC灵
从数据、控制、管理这3个层 实现复杂度较高, 对设
SRv6-PM [58] 业务性能 活配置测量任务; 大数据和机器学
面入手, 实现全方位性能提升 备性能要求较高
习赋能智能分析
支持Linux/VPP等多种转发面评测;
遵循RFC 2544测试方法, 评估 测试场景相对单一, 扩
[15]
SRPerf 性能监测 二分搜索自适应算法高效估算NDR/
不同转发面的关键性能指标 展性有待提升
PDR

3.2 SRv6 的可靠性与安全性提升策略
SRv6 的特性对网络可靠性和安全性提出了新挑战. 传统故障诊断工具难以适应 SRv6 环境, 导致定位效率和