互联网MAN/DCI网络解决方案

虽然人们可能经常听到技术彻底改变了世界,但事实上,是我们的思想改变了世界。技术将我们的想法变成现实。现在每个人都知道未来是数字化的。如果我们追溯数字化的起源,我们可能会发现它是从云计算开始的。

从不同的角度来看,云计算有不同的含义和好处。从业务运营角度来看,云计算将固定投资转变为运营成本,大大增强了业务运营的灵活性。从技术角度来看,云计算将一个庞大而复杂的系统拆分成小单元,使不可能成为可能,并为软件和应用程序的快速迭代提供了基础。从经济运行体系的宏观角度来看,云计算代表了一种全新的系统架构,即分布式架构。

通过将一个大型系统划分为一系列相互独立但相互协作的小单元,云计算可以提高每个过程的效率,从而提高整个系统的效率。它还使我们能够将这些小单元连接并组合成大型、多样化和复杂的系统。

这个概念现在已经进入了社会各界。在ICT领域,分布式计算存储、分布式应用、分布式中间件、分布式数据库等各种系统正在向分布式架构演进。作为连接这些系统的基础,分布式网络也在蓬勃发展。

当SR遇到MPLS时

01. MPLS的优缺点

多协议标签交换(MPLS):首先提出提高网络设备的转发速度。与传统IP路由器相比,MPLS仅分析网络边缘的数据包头中包含的目标IP地址,而不是在数据转发过程中查看每一跳,这需要更少的处理时间。

MPLS 支持多层标签,这意味着标签理论上可以无限制地嵌套。此外,MPLS 的入口节点可以将目的 IP 地址转换为 MPLS 标签,以便根据标签进行后续转发。借助此功能,MPLS 通常用于 VPN、流量工程和 QoS 等。

MPLS 也是开发标签分发协议 (LDP) 以提高转发效率的基础,以及易于管理的资源预留协议 - 流量工程 (RSVP-TE)。

然而,MPLS也存在一些缺点,如复杂度高、运维困难、链路负载均衡不可用、设备成本高等。而且,作为一个已经存在了 20 多年的协议,MPLS 很难找到进入当前云环境的途径。

02. 当MPLS遇到SR时

分段路由 (SR):它是一种基于源的路由协议。在此协议中,源节点指定应用程序数据包的路径,并将该路径转换为有序段列表,然后将其封装到数据包标头中。因此,路径上的中转节点只需要根据报文头中指定的路径转发数据,从而实现更高的效率。随着IPv6技术的出现,SR自然而然地演变成了SRv6。

与传统的MPLS网络相比,SR具有更简单的控制平面和高度可扩展的数据平面。SR在融合MPLS技术优势的同时,可以适应IPv6、SDN等技术的发展,为SD-WAN网络提供灵活高效的控制措施。SR技术使用简单,易于扩展,更好地实现流量调度和路径优化,提供应用驱动的网络服务。保障关键业务质量,平衡流量分配,提高专线效率,降低线路成本。

SR技术还采用了一种全新的管理方式,名为SR Policy,不同于RSVP-TE传统的基于隧道接口的管理方式。

SR 策略是一个段列表,用于对网络中数据包的任何转发路径进行编码。列表中包含的分段支持 IGP 分段、IGP Flex-Algo 分段、BGP 分段等。如果SR网络的源节点和目标节点之间存在多条路径,则可以正确使用SR策略来选择转发路径。这简化了管理员的网络管理和规划,同时减轻了网络设备的转发压力。

03. SR 技术的典型应用场景

1. 实时数据传输

受限于传统广域网,拥有众多分支机构的公司通常会因网络延迟导致跨境访问不稳定,导致丢包,移动端或 PC 显示速度变慢。借助 SR 技术,SD-WAN 网络架构可以有效帮助企业同步多个数据中心,提供类似于物理光缆的质量,有效提高传输性能,并显著降低网络租赁成本。

2. 综合办公室

SR 技术有效保障了企业的远程办公质量,帮助企业快速部署加速网络,抵御远程办公的影响,提高远程网络传输质量。同时满足视频会议、远程桌面应用等跨区域或跨境办公场景的质量要求,提升业务敏捷性。从而降低了专线成本,缓解了企业的运维压力。

3. 直播和短视频

SR技术通过解决传统网络环境中常见的延迟、视频卡顿、抖动、丢包等问题,为直播、在线教育、短视频等提供支撑,为直播推流等大流量的实时交互提供流畅的网络环境保障。此外,SR+SD-WAN的网络架构还可以提供动态网络加速,这弥补了 CDN 的不足。

4. 数据灾难恢复

SR 技术的智能路由功能不仅支持快速数据传输,还可借助 SD-WAN 控制器快速定位故障,从而简化灾难恢复。基于 SR 技术,“数据容灾”+“线路容灾”的双活热备模式,在出现问题时,可以有效保证网络和应用的正常运行。数据重传和线路切换均由数小时缩短至分钟级完成,确保业务数据得到实时备份,并顺利切换到备份系统。

适用于大型 CSP 的 SRv6 和 SR 策略的最佳实践

将 SRv6 与 SR Policy 集成在业界已变得很普遍。作为下一代网络技术的先行者,新华三率先将 SR 及其衍生产品融入产品中,并在许多大型云项目中取得了最佳实践。

在大型 CSP 的多个城市内数据中心园区项目中,每个园区代表一个单独的可用区 (AZ)。为了提高可靠性,此类 CSP 的用户通常会在多个可用区部署服务。这要求核心路由器使用 SR 技术进行高效可靠的流量调度。

经过一番研究,该CSP决定使用支持100/400Gbps接口互联的H3C S12500R/S12500CR构建核心城域网。

基于这种网络架构,用户可以在城域网中部署 SR-TE 技术,实现智能流量调度。为了使用多条链路来分担负载,H3C 在 MAN 中的核心层设备之间放置了并行标签。

核心层和汇聚层位于同一个自治域中,建立 p2p ISIS 邻居关系,使能城域网中核心层设备和汇聚层设备之间的 ISIS SR。由于聚合层设备在 MAN 中充当 SR 头节点,因此这些设备的每组都使用任播标签(这是没有 N 标志的节点标签,前缀 SID 的节点 SID 标志位为 0,表示前缀 SID 已到达一组 SR 节点)。允许三级哈希流量调度,通过 SR 策略调度流量。

通过部署 SR 技术,H3C 帮助该 CSP 实现数据中心园区骨干网的流量调度。该技术有助于实施 SR-TE 策略,同时帮助用户摆脱 SR-TE 隧道接口系统带来的限制。根据指定的 SLA 将用户流量精确调度到不同的 SR-TE 路径,并允许多级哈希。这提高了数据中心园区骨干网的带宽利用率,增强了其可靠性、容错性和健壮性。它不仅带来了更高的投资回报率 (ROI),还进一步推动了细粒度的网络运营。

使用基于 SR 的网络构建分布式未来

100 年前,流水线的创建是为了整合更精细的分工和流程,大大提高了生产效率。这迎来了高度工业化时代。

一百年后,随着网络系统变得如此复杂,我们不得不将其分解,并采用更精确、更高效的调度来构建一个敏捷、动态和精确的系统。在以云计算为主导的数字化时代,依赖统一平台和行业标准的组织合作以及网络架构内的 SR 技术应用也是如此。

那些长期分裂的将被联合,那些长期联合的将被分裂。这就是宇宙之道。随着世界走上一条新的增长道路,技术必须真正成为未来发展的动力。

作为领先的数字化解决方案提供商,紫光集团旗下新华三集团见证了网络技术的演进和发展。新华三将抓住云时代的技术机遇,以多元化的产品和解决方案不断努力,为用户驱动数字化转型。在分布式系统主导的数字化未来,新华三将不断将新技术融入实践,引领行业发展。

不断变化的应用使未来充满不确定性和无限可能,为了更好地应对这些变化,新华三将永远不会停止其创新之旅。