阅读时长：9 分 14 秒 | 发布日期：2025 年 10 月 28 日
分段路由 什么是分段路由？
分段路由 (SR) 是一种基于源的路由技术，可简化跨网络域的流量工程和管理。该技术将网络状态信息从网络传输路由器和节点中移除，并在入口节点将路径状态信息植入数据包头。
由于信息从传输节点转移至数据包，分段路由对网络变化响应极快，相比其他流量工程方案更灵活敏捷。流量工程能力使 SR 能够为应用提供服务质量 (QoS) 保障，并且能随着网络服务在网络中的传输将其映射到最终用户和应用。
分段路由概述
要了解分段路由，首先必须了解其基本组成部分。
SR 域：参与 SR 协议的节点的集合。在 SR 域内，节点可以执行入口、传输或出口过程。
SR 路径：连接 SR 入口节点和 SR 出口节点的各个分段有序列表。通常情况下，它沿着从入口到出口的最低成本路径。
SR 分段：使数据包穿越网络拓扑特定分段的转发指令。SR 定义了许多 SR 分段类型，其中最常用的两种是邻接段和前缀段。邻接段是严格转发的单跳隧道。它使数据包通过两个节点间的内部网关协议 (IGP) 指定链路传输，完全忽略链路成本因素。前缀段是一种多跳隧道，它采用支持等价多跳的最短路径链路来到达某个前缀。
分段路由是如何工作的？
数据包在到达 SR 入口节点时受策略约束。如果数据包满足 SR 路径的匹配条件，则 SR 入口节点会将数据包封装在 SR 隧道中，而该隧道会逐段穿越 SR 路径。
SR 路径中的每个分段都终止于一分段端点节点。当数据包到达分段端点时，端点会检查最外层的数据包标签或头部，以确定相应的分段。然后它会移除最外层的标签或头部，并将数据包转发到下一分段端点。该过程持续进行，直至数据包到达最终分段端点，该端点可能是 SR 出口节点。
当数据包到达 SR 出口节点时，该节点会确定数据包是否到达其路径的终点。如果是，节点会移除 SR 头部信息，并根据目标 IP 地址转发数据包。
由于传输路由器仅根据 SR 分段标识符 (SID) 转发数据包，因此 SR 技术可将与最终用户或应用关联的数据包映射至特定网络功能服务。为此，它会将路径映射至服务应用点，并提供服务指令以及从服务网关到 SR 域出口路由器的其他路径信息。
分段路由有哪些优势？
SR 的主要优势在于能够简化网络并减少资源使用，便于更轻松地管理和运营网络。
还有其他优势使分段路由成为网络中的理想方案。
- SR 可减少配置以及更改路径需要干预的节点数量。这使 SR 能够更迅速响应网络变化，相比其他流量工程解决方案更敏捷、更灵活。
- SR 流量工程技术为应用提供服务质量 (QoS) 保障，并且能随着网络服务在网络中的传输将其映射到最终用户和应用。
- SR 通过前端恢复以及与拓扑无关的无环备用 (TI-LFA) 技术提供恢复能力，这有助于在网络中断期间提高路径可靠性。
与 WAN PCE 控制器配合使用时，SR 具有额外优势。
- 它通过简化流量工程实现带宽预留，因为控制器能够分配链路属性和路径约束，并执行“约束最短路径优先”(CSPF) 计算。
- 无论是在网络中部署 SRv6、SR-MPLS 还是 SRm6，它都能降低过渡风险。它通过为 MPLS 和 IPv6 等多转发平面提供异构支持实现此功能。
- 该技术会持续评估实时网络状态（如通向网络服务的数据包流）、监控网络行为与性能，并在变更后自动全网分发配置（无需通过 CLI 向多台路由器推送），有利于实现闭环自动化。
- 还可按照设定的要求定义特定的网络路径，提高最终用户的体验质量（也用于网络切片）。
利用分段路由控制器进行流量工程
SR 控制器是一种 SDN 控制器，它为服务提供商和企业网络中的 SR 转发平面提供集中式路径计算、流量工程、精细可见性和流量控制。SR 控制器使网络运营商能够通过主动监控和规划来优化其网络基础设施，并根据指定的约束条件动态路由大型流量负载。
这些控制器的主要优势是能够提供带宽预留，而这是分段路由技术的薄弱之处。分段路由将路径状态信息从传输路由器转移到数据包中，减少了对负责在网络中分发路径信息协议的需求，如标签分发协议 (LDP) 和资源预留协议-流量工程 (RSVP-TE)。RSVP-TE 提供了一种带宽预留机制，因此在目前已实施带宽预留的网络中取消 RSVP-TE 可能会带来问题。
SR 控制器可以解决这个问题，因为它们可以实时监控整个网络拓扑及其流量。它们利用这些数据来确定数据包在网络中应该经过的具体路径，还可以为这些路径分配带宽。计算出路径并分配链路带宽后，控制器会将此信息添加到其数据库中。控制器在计算新路径或因拥塞或其他网络动态状况而重新路由流量之前，会考虑现有的带宽需求。
SR 控制器执行三种基本操作。
- 分析
- 优化
- 自动化
控制器从网络中收集精细遥测数据，经分析优化后帮助采取智能操作，例如通过最有效的网络路径传输流量、满足 SLA 要求或主动解决拥塞问题。
NorthStar Controller 是 HPE Juniper Networking 的 WAN 软件定义网络 (SDN) 控制器，用于优化流量。它提供上述功能，并使您能够查看和监控多个网络域。NorthStar Controller 为您提供端到端网络视图，使您能够实现域间流量工程和端到端网络切片。
NorthStar Controller 还可集中进行路由控制，支持迁移期间在同一基础设施上运行多控制平面，助您迁移至分段路由技术。NorthStar Controller 的 GUI 提供实时网络视图，带非常精细的网络信息，简化了网络的设计和运营。
HPE Juniper Networking 的分段路由实施方案
SR 在转发平面上使用 MPLS (SR-MPLS) 或 IPv6 (SRv6)。HPE Juniper Networking 同时提供这两种解决方案。为了克服 SRv6 的缺点，HPE Juniper Networking 开发了 SRm6，它使用更小的压缩路由报头来减小 SR 报头中 SID 的大小，并减轻了在广泛部署 SRv6 时遇到的资源限制问题。
功能强大、全面的 NorthStar Controller 提供的不仅仅是带宽预留。它支持路径多样性，可以执行 CSPF 计算、带宽调度和其他实用功能。NorthStar Controller 是强大灵活的流量工程解决方案，可实现大型服务提供商、云及企业网络中分段路由与 IP/MPLS 流量的精细化可见性与控制。
常见问题
分段路由如何帮助企业提高盈利能力？
首先，简化网络中的流量转发流程有助于节省运营支出和资本支出。分段路由技术将网络状态信息从中间路由器中移除，并在入口节点将路径状态信息置入数据报头。这种方法可以降低整个转发路径网络范围内的设备、电力和运营资源需求。
分段路由还能帮助您轻松、经济高效地满足对新服务和更高性能的需求，并带来一致的用户体验。要实现这些目标，网络传输方案需要具备可控性、敏捷性、应用感知能力并能够简化流量管理，而分段路由技术正好满足这些需求。
Omdia 的独立研究报告 5G 时代的分段路由总结了网络运营商采用分段路由的主要原因。
- 降低运营和资本支出
- 提升网络可扩展性和可用性
- 支持按服务制定策略、确定性服务级别协议 (SLA) 以及网络切片
- 更灵活地提供差异化的增值服务
- 能够提供可靠移动服务，包括 5G 和物联网 (IoT) 连接
随着行业向确定性网络切片演进，分段路由技术愈发关键，该技术允许多个虚拟隔离的逻辑网络在同一物理基础设施上运行。每个切片都可部署于动态创建的分段路由路径上，满足差异化定制应用及订阅用户对服务质量的要求。
分段路由如何结合网络自动化以提高服务质量？
将分段路由与网络自动化解决方案（例如 HPE Juniper Networking Paragon Automation）相结合，您即可提供差异化的客户体验并优化网络以提高效率。
例如，使用 WAN SDN 控制器进行分段路由，可以通过基于延迟的路由实现更精细的 SLA。分段路由将用户流量动态地导向当前延迟最低的网络分段或地理区域，自动以低成本提升服务与应用性能。
有些应用必须满足严格的端到端延迟或丢包率要求才能正常运行。没有自动化，运营商就缺乏为这些应用需求提供定制的差异化服务级别所需的网络敏捷性。Paragon Automation 充当 WAN SDN 控制器，通过多种方式将流量自动分配至最优路径以满足服务等级目标。
- 分析全网遥测数据，以避免使用不符合延迟、抖动、丢包率和其他指标目标的路径。
- 计算网络路径以满足性能目标
- 自动化最优路径部署
自动化提高了网络的可预测性、恢复能力和 SLA，同时有助于将新服务更快地推向市场。它还可帮助运营商迈向更高阶应用场景（包括闭环修复以进一步提高 SLA）；它借助强大的以服务为中心的洞见来实现这一点，持续在数据平面上衡量端到端的服务质量。
在新冠疫情时代，将分段路由与 WAN SDN 控制器相结合有何帮助？
疫情期间，支持居家办公的需求增加、半导体供应链短缺导致网络设备采购困难，测试和部署新设备的现场人员是否充足也令人担忧。通过让网络 “满负荷运行” 以实现资产利用最大化，正成为一种日益普遍的解决方案。这种方案既能缓解这些问题，又能通过削减资本支出帮助提升盈利能力。
运营商可以使用 WAN SDN 控制器进行分段路由，挖掘为满足高峰需求而过度配置的、常常被隐藏的浪费容量，动态优化资源利用率并降低网络资本支出。分段路由与软件定义网络 (SDN) 相结合，可以自动部署服务路径，从而以多种方式满足按需带宽要求。
- 充分利用全网利用率的实时可见性
- 自动计算路径以避免拥堵
- 基于利用率水平自动配置和优化流量工程/标签交换路径 (LSP)
这些流程利用先进的路径部署和持续优化算法，释放网络中的可用容量。将其与分析功能结合可驱动软件定义控制，使网络自动规避拥塞。
为什么 HPE Juniper Networking 分段路由控制器是正确的选择？
HPE Juniper Networking Paragon Pathfinder 是业界最强大、功能最完备的分段路由 WAN SDN 控制器之一。它实现了在 5G 和云时代保证服务质量所需的软件定义精细控制。控制器提供路径计算和带宽预留，并持续接收和分析来自不同网络元素的遥测数据，主动监控网络。它可以在策略性确定的时间进行路径计算，避免网络延迟或中断（例如网络拥塞和光纤切断）。它还可以根据遥测数据分析，绕过预期将要发生的未来网络事故。
分段路由和 Paragon Pathfinder 共同提供了一种创新型流量引导方法，可解决流量工程与快速重路由等优先事项。这样使用时，分段路由可以简化路由协议、网络设计和网络运营。此外，在 WAN SDN 控制器的环境中部署分段路由可以减少对 LSP 管理的需求，进一步简化运营。
这些流程利用先进的路径部署和持续优化算法，释放网络中的可用容量。将其与分析功能结合可驱动软件定义控制，使网络自动规避拥塞。
为什么 HPE Juniper Networking 是实现基于分段路由的网络转型的首选供应商？
您可在现有 Juniper 基础设施上部署 HPE Juniper Networking 分段路由，以避免在过渡时更换网络硬件。我们采用高性能可编程 ASIC 来设计设备，使您能在沿用现有 Junos 操作系统的基础上，以行业领先的扩展性构建分段路由环境。
HPE Juniper Networking 还支持分阶段部署，实现轻松迁移。我们的独有技术使您在将分段路由部署到自己环境中时，可设计、管理并同步支持多种网络类型。借助 Juniper Paragon Pathfinder，您可以同时运行多种控制平面：基于 MPLS 的分段路由 (SR-MPLS)、标签分发协议 (LDP)、资源预留协议 (RSVP) 和原生 IPv4/IPv6。