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MPLS的困局！
2022-11-30 15:52:35?  來源：??  閱讀：次
從1969年阿帕網(wǎng)的誕生到2019年IPv4地址的正式枯竭，多年來互聯(lián)網(wǎng)技能在不斷地更新迭代。運營商承載網(wǎng)經(jīng)歷了SDH、PTN、IP RAN等多種技能演進，在移動基站全IP、大帶寬的發(fā)展趨勢下，IP MPLS技能得到了廣泛應(yīng)用。跟著2C（自動駕駛、云VR/AR、云游戲、超高清）、2B（智能制造、遠程醫(yī)療）事務(wù)升級以及5G事務(wù)的云化趨勢，新事務(wù)在給用戶帶來極致體驗的同時，也給傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來了極大應(yīng)戰(zhàn)。在此布景下，SRv6應(yīng)運而生，并跟著IPv6的規(guī)模化部署，得到推廣應(yīng)用。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)困局
MPLS/IP 困局
MPLS在IP傳輸中發(fā)揮著重要作用，但它會形成網(wǎng)絡(luò)孤島化，使域間網(wǎng)絡(luò)互連復(fù)雜化。

更準確地說，MPLS統(tǒng)一了承載網(wǎng)，但是IP骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、移動承載網(wǎng)之間是獨立的MPLS域，是相互分離的，需要使用跨域VPN等復(fù)雜的技能來互聯(lián)，導(dǎo)致端到端事務(wù)的部署非常復(fù)雜。因此，針對跨域MPLS VPN提出了多種跨自治系統(tǒng)（AS）解決方案，如Option-A、Option-B和Option-C，每一種的事務(wù)部署都較為復(fù)雜。

在上圖中，從最終用戶到云數(shù)據(jù)中心的流量需要經(jīng)過多個網(wǎng)絡(luò)域。先通過基于 MPLS 的固定移動融合 (FMC) 傳輸網(wǎng)絡(luò)，然后流量通過本地IP網(wǎng)絡(luò)進入基于MPLS的IP骨干網(wǎng)絡(luò)，再訪問數(shù)據(jù)中心邊緣的IP網(wǎng)絡(luò)，最后到達VXLAN網(wǎng)關(guān)。在VXLAN網(wǎng)關(guān)中，沿著 VXLAN 隧道，到達 VXLAN 隧道出口處的TOR交換機，最后訪問虛擬網(wǎng)絡(luò)功能 (VNF) 設(shè)備。

假如要通過這些網(wǎng)絡(luò)域，能夠想象得到整個服務(wù)訪問過程會有多復(fù)雜。

另外，可擴展性也是阻礙MPLS發(fā)展的主要因素，這涉及到標簽空間的可擴展性和封裝的可擴展性兩個方面。在 MPLS 標簽空間中，如下圖所示，MPLS 標簽有 20 位，相當于 2^20 個標簽空間。

當前很多新事務(wù)需要在轉(zhuǎn)發(fā)平面加入更多的轉(zhuǎn)發(fā)信息，但IETF已經(jīng)發(fā)表聲明，中止為IPv4制定更新的規(guī)范，另外MPLS只有20bit的標簽空間，且標簽字段固定、長度固定，缺乏可擴展性，導(dǎo)致很難滿足未來事務(wù)的網(wǎng)絡(luò)編程需求。

跟著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和不斷承載更多新興事務(wù)，IP與MPLS的結(jié)合面臨著以下問題和應(yīng)戰(zhàn)：

轉(zhuǎn)發(fā)優(yōu)勢下降：跟著查找路由算法的改進，特別是以網(wǎng)絡(luò)處理器 (NP) 為代表的硬件升級，MPLS 在轉(zhuǎn)發(fā)性能方面不再具有明顯優(yōu)勢。
云網(wǎng)融合困難：在數(shù)據(jù)中心中使用MPLS提供VPN事務(wù)的嘗試有很多。然而，由于網(wǎng)絡(luò)管理邊界、管理復(fù)雜性和可擴展性等因素，這些嘗試大都以失敗告終。
跨域部署困難：會涉及到相對復(fù)雜的服務(wù)部署。
事務(wù)管理復(fù)雜：當多種事務(wù)（如L2VPN、L3VPN事務(wù)）共存時，設(shè)備上可能同時存在LDP、RSVP、IGP、BGP等協(xié)議。這導(dǎo)致事務(wù)部署困難、管理復(fù)雜，難以在5G和云時代實現(xiàn)大規(guī)模事務(wù)部署。
協(xié)議狀況復(fù)雜：跟著節(jié)點和隧道數(shù)量的增加，狀況的數(shù)量也會增加。狀況的指數(shù)增長給傳輸節(jié)點的性能帶來了巨大的壓力，阻礙了

大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。IPv4 困局
IPv4 的最大問題之一是地址資源不足。跟著 2019 年 11 月 25 日歐洲網(wǎng)絡(luò)信息中心（RIPE NCC）從可用池中進行最后的 /22 IPv4分配，全球所有 43 億個 IPv4 地址都已分配完畢，意味著沒有更多的 IPv4 地址能夠分配給互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）和其它大型網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施提供商。

盡管網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換 (NAT) 等技能通過重用私有網(wǎng)絡(luò)地址塊能夠緩解此問題，但這并不是最終的解決方案。NAT不支撐IPv4地址溯源，隱藏了IPv4的實際地址，存在管理風(fēng)險。

IPv4 還面臨另一個困境：數(shù)據(jù)包頭的可擴展性不足導(dǎo)致了可編程性的不足。鑒于此，IPv4 網(wǎng)絡(luò)很難支撐許多需要對包頭進行擴展的新服務(wù)，例如源路由、SFC 和 IOAM。

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