Routing dei segmenti Cos'è il segment routing?
Il segment routing (SR) è una tecnica di routing basata sulla sorgente che semplifica l'ingegneria e la gestione del traffico nei domini di rete. Rimuove le informazioni sullo stato della rete dai router di transito e dai nodi e inserisce quelle sullo stato del percorso nelle intestazioni dei pacchetti in un nodo di ingresso.
Poiché le informazioni si spostano dai nodi di transito al pacchetto, il segment routing è altamente reattivo ai cambiamenti della rete, il che lo rende più agile e flessibile rispetto ad altre soluzioni di ingegneria del traffico. Le funzionalità di ingegneria del traffico consentono all'SR di fornire qualità del servizio (QoS) per le applicazioni e anche di mappare i servizi di rete per gli utenti finali e le applicazioni mentre attraversano la rete.
Tempo di lettura: 9 minuti e 14 secondi | Pubblicazione: 28 ottobre 2025
Indice
Panoramica del segment routing
Per comprendere il segment routing, è necessario prima esaminarne i componenti fondamentali.
Dominio SR: un insieme di nodi che partecipano ai protocolli SR. All'interno di un dominio SR, un nodo può eseguire procedure di ingresso, transito o uscita.
Percorso SR: un elenco ordinato di segmenti che collega un nodo di ingresso SR a un nodo di uscita SR. In genere, segue il percorso meno costoso dall'ingresso all'uscita.
Segmento SR: un'istruzione di inoltro che fa attraversare a un pacchetto una sezione della topologia di rete. L'SR definisce molti tipi di segmenti SR e i due più utilizzati sono i segmenti di adiacenza e di prefisso. Un segmento di adiacenza è un tunnel single-hop inoltrato in modo rigoroso. Fa attraversare a un pacchetto un link specificato associato a un'adiacenza del protocollo gateway interno (IGP) tra due nodi, indipendentemente dal costo del link. Un segmento di prefisso è un tunnel multihop che utilizza i link del percorso più breve a costo uguale e consapevole del multihop per raggiungere un prefisso.
Come funziona il segment routing?
Quando un pacchetto arriva al nodo di ingresso SR, è soggetto a policy. Se soddisfa le condizioni di corrispondenza per un percorso SR, il nodo di ingresso SR lo incapsula in un tunnel SR che attraversa il percorso SR, segmento per segmento.
Ogni segmento in un percorso SR termina in un nodo endpoint del segmento. Quando un pacchetto raggiunge l’endpoint di un segmento, l’endpoint verifica l’etichetta o l’intestazione più esterna relativa a quel segmento, la rimuove e inoltra il pacchetto all’endpoint successivo. Il processo prosegue finché il pacchetto non raggiunge l’endpoint dell’ultimo segmento, che può coincidere con il nodo di uscita SR.
A quel punto, il nodo SR determina se il pacchetto si trova alla fine del percorso. In caso affermativo, rimuove le informazioni dell'intestazione SR e inoltra il pacchetto in base al suo indirizzo IP di destinazione.
Poiché i router di transito inoltrano semplicemente i pacchetti in base all'identificatore di segmento SR (SID), il segment routing può essere utilizzato per associare i pacchetti legati a un utente finale o a un’applicazione a specifici servizi di funzione di rete. Questo avviene mappando un percorso verso il punto in cui verrà applicato il servizio e fornendo istruzioni sul servizio e informazioni aggiuntive in merito al percorso dal gateway del servizio al router di uscita del dominio SR.
Quali sono i vantaggi del segment routing?
Il vantaggio principale dell'SR è la sua capacità di ridurre l'utilizzo delle risorse e semplificare la gestione e il funzionamento della rete.
Ma ce ne sono anche altri.
- L'SR riduce il numero di nodi da coinvolgere per il provisioning e le modifiche del percorso, in modo da rispondere tempestivamente ai cambiamenti della rete e offrire maggiore agilità e flessibilità rispetto ad altre soluzioni di ingegneria del traffico.
- L'ingegneria del traffico SR fornisce qualità del servizio (QoS) delle applicazioni e associa i servizi di rete agli utenti finali e alle applicazioni mentre attraversano la rete.
- L'SR garantisce resilienza tramite il ripristino headend e la tecnologia TI-LFA (Topology-Independent Loop-Free Alternate), che incrementa l'affidabilità del percorso durante le interruzioni di rete.
Se utilizzato con un controller WAN PCE, l'SR offre ulteriori vantaggi.
- Fornisce riserva di banda con un'ingegneria del traffico semplificata, poiché il controller ha la capacità di assegnare gli attributi di link e i vincoli di percorso ed eseguire calcoli CSPF (Constrained Shortest Path First).
- Riduce il rischio di transizione, indipendentemente dalla distribuzione di SRv6, SR-MPLS o SRm6 nella rete, grazie al supporto eterogeneo per più piani di inoltro, tra cui MPLS e IPv6.
- Agevola l'automazione a ciclo chiuso valutando continuamente le condizioni di rete in tempo reale, come i flussi di pacchetti verso servizi di rete, monitoraggio del comportamento e delle prestazioni della rete e attuazione delle modifiche implementabili automaticamente sulla rete senza doverle inviare a più router tramite CLI.
- Migliora la qualità dell'esperienza dell'utente finale definendo percorsi di rete specifici in base ai requisiti impostati (anche per il network slicing).
Ingegneria del traffico con controller di segment routing
Un controller SR è un tipo di controller SDN che fornisce elaborazione centralizzata del percorso, ingegneria del traffico, visibilità granulare e controllo del flusso di traffico per i piani di inoltro SR nelle reti delle aziende e dei service provider. Consente agli operatori di rete di ottimizzare la propria infrastruttura attraverso il monitoraggio e la pianificazione proattivi e l’instradamento dinamico dei carichi di traffico elevati in base a vincoli specifici.
Uno dei principali vantaggi dei controller risiede nella capacità di fornire larghezza di banda, cosa che il segment routing da solo non è in grado di fare. Spostando le informazioni sullo stato del percorso dai router di transito al pacchetto, il segment routing riduce la necessità di protocolli quali LDP (Label Distribution Protocol) e RSVP-TE (Resource Reservation Protocol-Traffic Engineering), che distribuiscono le informazioni sul percorso attraverso la rete. RSVP-TE fornisce un meccanismo per la riserva di banda, pertanto eliminarlo può risultare problematico nelle reti che la prevedono.
I controller SR risolvono il problema perché possono monitorare l'intera topologia della rete e i suoi flussi di traffico in tempo reale. Utilizzano questi dati per determinare i percorsi espliciti da seguire attraverso la rete, a cui possono anche allocare larghezza di banda. Dopo averli calcolati e avere assegnato la larghezza di banda del link, il controller aggiunge queste informazioni al proprio database. Il controller tiene conto delle esigenze di larghezza di banda esistenti mentre calcola nuovi percorsi o prima di reindirizzare il traffico a causa della congestione o di altre condizioni dinamiche della rete.
Il controller SR esegue tre operazioni di base.
- Analisi
- Ottimizzazione
- Automazione
A seguito della raccolta di dati di telemetria estremamente granulari dalla rete, il controller li analizza e ottimizza per agevolare azioni intelligenti, come il tunneling del traffico attraverso il percorso di rete più efficiente, il rispetto dei requisiti SLA o la risoluzione proattiva dei problemi di congestione.
NorthStar Controller, il controller SDN (Software-Defined Networking) WAN di HPE Juniper Networking per l'ottimizzazione del traffico, offre queste funzionalità e consente di visualizzare e monitorare più domini, con la possibilità di acquisire una visione completa della rete e di ottenere ingegneria del traffico interdominio con network slicing end-to-end.
NorthStar Controller agevola anche la migrazione all’SR centralizzando il controllo del routing e offrendo la possibilità di eseguire più piani di controllo sulla stessa infrastruttura durante la migrazione. La sua interfaccia utente grafica (GUI) fornisce una vista della rete in tempo reale con dettagli molto precisi che semplificano la progettazione e la gestione.
Il segment routing con HPE Juniper Networking
L'SR utilizza MPLS (SR-MPLS) o IPv6 (SRv6) sul piano di inoltro: HPE Juniper Networking offre entrambe le soluzioni. Per superare le carenze di SRv6, HPE Juniper Networking ha sviluppato SRm6, che riduce le dimensioni dei SID nell'intestazione SR mediante un'intestazione di routing compressa più piccola e attenua i problemi di limitazione delle risorse riscontrati nelle ampie distribuzioni SRv6.
Il robusto e completo NorthStar Controller offre molto più della semplice riserva di banda. Supporta la diversità dei percorsi e può eseguire elaborazione CSPF, calendarizzazione della larghezza di banda e altre funzioni utili. NorthStar Controller è una soluzione di ingegneria del traffico potente e flessibile che offre visibilità e controllo granulari dei flussi SR e IP/MPLS per le grandi reti di service provider, cloud e aziendali.
Domande frequenti
In che modo il segment routing può contribuire a rendere la mia attività più redditizia?
Innanzitutto, risparmierai su OpEx e CapEx semplificando i processi di inoltro del traffico sulla tua rete. Il segment routing rimuove le informazioni sullo stato della rete dai router intermedi e inserisce invece quelle sul percorso nelle intestazioni dei pacchetti nel nodo di ingresso. Questo approccio riduce i requisiti di apparecchiature, energia e risorse operative lungo l'intera rete di percorsi di inoltro.
Il segment routing ti aiuta anche a soddisfare le richieste di nuovi servizi e prestazioni più elevate in modo semplice, a costi contenuti e con esperienze utente coerenti. Per raggiungere questi obiettivi, è necessaria una soluzione di trasporto di rete che garantisca controllo, agilità, consapevolezza delle applicazioni e gestione semplificata del traffico, tutti aspetti che il segment routing garantisce.
Uno studio indipendente di Omdia, Segment Routing in the 5G Era, riassume i motivi principali per cui gli operatori di rete stanno adottando il segment routing.
- Riduzione delle spese operative e delle spese capitali
- Miglioramenti nella scalabilità e disponibilità della rete
- Supporto di policy per servizio, accordi di livello di servizio (SLA) garantiti o deterministici e network slicing
- Maggiore flessibilità per offrire servizi differenziati a valore aggiunto
- Capacità di fornire servizi per la mobilità affidabili, tra cui connettività 5G e Internet of Things (IoT)
Il segment routing diventa particolarmente significativo nel momento in cui il settore si sposta verso un network slicing garantito, che consente alle reti logiche virtuali e isolate di funzionare sulla stessa infrastruttura di rete fisica. Ogni porzione può essere posizionata su percorsi di segment routing creati dinamicamente, in modo da soddisfare requisiti differenziati e personalizzati di applicazioni e abbonati a livello di qualità del servizio.
In che modo il segment routing interagisce con l'automazione della rete per migliorare la qualità del servizio?
Combinando il segment routing con soluzioni di automazione della rete, come HPE Juniper Networking Paragon Automation, puoi offrire customer experience differenziate e ottimizzare la rete per maggiore efficienza.
Ad esempio, il segment routing con un controller SDN WAN consente SLA più granulari tramite il routing basato sulla latenza. Servendo dinamicamente gli utenti del segmento di rete o della regione geografica che al momento registra i livelli di latenza più bassi, il segment routing migliora le prestazioni dei servizi e delle applicazioni a costi inferiori tramite l'automazione.
Per funzionare correttamente, alcune applicazioni devono soddisfare rigorosi requisiti di latenza end-to-end o di perdita di pacchetti. Senza automazione, gli operatori non dispongono dell'agilità di rete necessaria per fornire livelli di servizio differenziati e personalizzati in base alle esigenze di queste applicazioni. Paragon Automation, agendo come controller SDN WAN , indirizza automaticamente il traffico sui percorsi ottimali per soddisfare gli SLO in diversi modi.
- Analizza la telemetria in tutta la rete per evitare percorsi che non soddisfano i tuoi obiettivi di latenza, jitter, perdita di pacchetti e altre metriche
- Elabora i percorsi di rete per soddisfare gli obiettivi di prestazioni
- Automatizza il posizionamento ottimale del percorso
L'automazione migliora la prevedibilità, la resilienza e gli SLA della rete, consentendo al contempo di immettere sul mercato nuovi servizi più rapidamente. Indirizza inoltre gli operatori verso casi d'uso più avanzati che includono la correzione a ciclo chiuso per migliorare ulteriormente gli SLA; questo avviene grazie a potenti informazioni incentrate sui servizi che misurano continuamente la qualità del servizio end-to-end sul piano dati.
In che modo la combinazione del segment routing con un controller SDN WAN può essere utile nell'era del COVID-19?
In tempi di pandemia, si è verificata una maggiore richiesta di supporto per i lavoratori da casa, difficoltà nell'approvvigionamento di apparecchiature di rete a causa della carenza nella supply chain dei semiconduttori e timori relativi all'adeguatezza del personale in loco per i test e l’implementazione delle nuove apparecchiature. Utilizzare al meglio gli asset gestendo la rete a un livello più elevato è una soluzione sempre più efficace per alleviare questi problemi e contribuire ad aumentare la redditività riducendo il CapEx.
Il segment routing con un controller SDN WAN aiuta gli operatori a ottimizzare dinamicamente l'utilizzo delle risorse e a ridurre il CapEx della rete sfruttando la capacità sprecata, spesso nascosta a causa dell'overprovisioning necessario per soddisfare la domanda di picco. Insieme, il segment routing e l'SDN automatizzano il posizionamento del percorso di servizio che soddisfa i requisiti di larghezza di banda on demand in diversi modi.
- Visibilità in tempo reale sull'utilizzo dell'intera rete
- Automazione dell'elaborazione del percorso per evitare la congestione
- Automazione del provisioning e dell'ottimizzazione dei percorsi LSP (Label-Switched Path) progettati per il traffico in base ai livelli di utilizzo
Questi processi sbloccano la capacità disponibile nella rete con algoritmi avanzati per il posizionamento dei percorsi e l'ottimizzazione continua. Combinandoli con l'analisi per guidare il controllo software-defined, la rete può evitare automaticamente la congestione.
Perché il controller di segment routing HPE Juniper Networking è la scelta giusta?
HPE Juniper Networking Paragon Pathfinder è uno dei controller SDN WAN più robusti e completi per il segment routing nel settore. Consente il controllo software-defined dettagliato necessario per fornire qualità del servizio nell'era del 5G e del cloud. Il controller esegue l'elaborazione del percorso con riserva di banda e la sorveglianza attiva della rete ricevendo e analizzando continuamente i dati di telemetria da diversi elementi. Può eseguire elaborazioni del percorso in momenti strategici per evitare ritardi o interruzioni già in corso, come congestione e tagli della fibra. Può anche aggirare gli eventi di rete futuri che prevede si verifichino, basandosi sulle analisi dei dati di telemetria.
Nel complesso, il segment routing e Paragon Pathfinder offrono un approccio innovativo alla gestione del traffico, che può essere utilizzato per attività prioritarie quali l'ingegneria del traffico e il reindirizzamento rapido. Se utilizzato in questo modo, il segment routing semplifica i protocolli di routing, la progettazione e le operazioni di rete. Inoltre, il segment routing distribuito nel contesto di un controller SDN WAN riduce la necessità di gestione LSP per un'ulteriore semplificazione.
Questi processi sbloccano la capacità disponibile nella rete con algoritmi avanzati per il posizionamento dei percorsi e l'ottimizzazione continua. Combinandoli con l'analisi per supportare il controllo software-defined, la rete può evitare automaticamente la congestione.
Perché HPE Juniper Networking è il fornitore preferito per abilitare la trasformazione della rete basata sul segment routing?
Puoi distribuire HPE Juniper Networking sulla tua infrastruttura Juniper esistente ed evitare di sostituire l'hardware di rete durante la transizione. Progettiamo le nostre apparecchiature con ASIC programmabili a elevate prestazioni che ti consentono di creare il tuo ambiente di segment routing con scalabilità leader di settore, continuando a utilizzare lo stesso Junos OS coerente su cui fai già affidamento.
HPE Juniper Networking consente inoltre una migrazione semplice con distribuzioni graduali. Ti consentiamo in modo esclusivo di progettare, gestire e supportare contemporaneamente più tipi di rete quando introduci il segment routing nel tuo ambiente. Con Juniper Paragon Pathfinder, puoi eseguire più piani di controllo contemporaneamente: segment routing su MPLS (SR-MPLS), LDP (Label Distribution Protocol), RSVP (Resource Reservation Protocol) e IPv4 e IPv6 nativo.