该文档讨论了智能广域网和开源项目的更新，包括网络流量和计算需求的增长趋势。它详细介绍了网络设计的影响、流量工程的必要性，以及 MPLS 的分层传输和动态 BGP 服务的流量调度策略。最后，文档强调了应用驱动的路由和支持 SR 平台的技术架构。

1. Bertrand Duvivier
思科首席工程师
2016-3-11
智能广域网及开源项目更新

2. 来自下一页的箭头

3. 运营商中网络流量增长趋势
网络 1 1.66 2.76 4.57 7.59 12.60 20.92 34.73 57.66 95.71
计算 1 1.50 2.25 3.38 5.06 7.59 1.139 1.709 2.563 38.44
Year 1 Year 2 Year 3 Year 4 Year 5 Year 6 Year 7 Year 8 Year 9 Year 10
http://www.ieee802.org/3/ad_hoc/bwa/BWA_Report.pdf
计算需求每24个月
翻倍一次
网络需求每18个月
翻倍一次

4. • 更大的路由器:
• 100G
• 多机箱
• 网络带宽每3-4年翻倍
• 更多的路由器:
• 单个IGP域中路由器数量有限
• 导致需要增加额外的IGP域
• 例如：WAN，DC，Access之间的MAN
• 无缝的服务：DC, WAN, MAN,
Aggregation, Access
对网络设计的影响
Access
Access
DC
DC
MAN WAN
NY region

5. METRO 城域网架构变化
P P
PE PE
P P
Leaf
CDN
PE PEAccess
WAN WAN
Man Fabric
DC
DCI DCI
Leaf Leaf Leaf
NfV
DC
Access
Access Access

6. MAN网络和流量模型
• CLOS架构(2, 3 or 4层)
• 100G
• 高数量ECMP
• CDN使用较多
 减少南北向流量（介于Access到WAN之间）
 增加东西向流量（介于DC和Access之间）
 仍然需要端到端连通性
 仍然需要端到端的流量工程
P P
Leaf
CDN
PE PE
WAN
DC
DCI DCI
Leaf Leaf Leaf
NfV
DC
Access Access
东-西
南-北

7. 为什么要流量工程？
• 高带宽路径
• 低延迟路径
• 分离（Disjoint）路径
• 资源避开
o 避开低带宽的链路
o 避开负载率高的链路
• 优化网络容量
• Ad-Hoc
o 带宽预留（Calendaring）

8. 分布式或集中式？
策略 单域 多域
连通性 IGP’s 集中式
低延迟 分布式或集中式 集中式
同节点Disjoin 分布式或集中式 集中式
不同节点Disjoin 集中式 集中式
资源避开 分布式或集中式 集中式
容量优化 集中式 低优先级
其他。。 待定 集中式

9. • 按需求指定Next Hop
• 动态BGP SR-TE
• 高可用的IOS-XR PCE SR controller
Segment Routing Traffic Engineering:
简简单单才是真….

10. Cisco Confidential 10© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Multi-Domain MPLS,.. 问题阐述
• 端到端MPLS: DC, MAN, WAN, Aggregation, Access
• 大量设备: 100K … 1M
• 无法在所有设备间创建FULL MESH LSP，因为接入设备不支持超过10K-20K的LSP
• 2 层hierarchy MPLS传输
• 域内（Intra-Domain）：Full Mesh LSP (100’s)
• 跨域（Inter-Domain）：按需LSP (100’s), 目标是将LSP限制到同类服务的设备上
- 无缝MPLS: BGP Label Unicast，拥有大量的BGP策略来防止full mesh和限制LSP转发
- 非常复杂, 仍是最常见的部署
- 按需Segment Routing Next Hop:
- 参见下页.

11. DC WAN Access
Unicast-SID 17001
Anycast-SID 18001 Unicast-SID 16001
BGP Route Reflector
Tail-f NSO controller
Unicast-SID 17002
Anycast-SID 18001
Unicast-SID 17003
Anycast-SID 18002
Unicast-SID 17004
Anycast-SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
BGP Link State
提示:
1. PCE通过BGP LS收集网络拓扑和SID
按需SR Next Hop

12. XML YANG:
- PW-123 from ToR1 to AC1
提示:
1. PCE通过BGP LS收集网络拓扑和SID
2. NSO配置服务
DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
BGP Route Reflector
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
XML YANG:
- PW-123 from AC1 to ToR1
按需SR Next Hop

13. DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
BGP Route Reflector
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
提示:
1. PCE通过BGP LS收集网络拓扑和SID
2. NSO配置服务
3. ToR1检查是否有到AC1的LSP
有-> 使用它
没有-> 见下一页
我是否有到达
AC1的LSP？
按需SR Next Hop

14. DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
BGP Route Reflector
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
提示:
1. PCE通过BGP LS收集网络拓扑和SID
2. NSO配置服务
3. ToR1检查是否有到ACI1的LSP
4. ToR1向PCE发送LSP请求
PCEP 请求
- 能否提供到达AC1的ERO?
PCEP回复
- ERO is: 18001,18002,16001
1 2
3
按需SR Next Hop

15. 提示:
1. PCE通过BGP LS收集网络拓扑和SID
2. NSO配置服务
3. ToR1检查是否有到ACI1的LSP
4. ToR1向PCE发送LSP请求
5. ToR1向NSO发送服务状态
DC WAN Access
Unicast-SID 17001
Anycast-SID 18001 Unicast-SID 16001
BGP Route Reflector
Tail-f NSO controller
Unicast-SID 17002
Anycast-SID 18001
Unicast-SID 17003
Anycast-SID 18002
Unicast-SID 17004
Anycast-SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
XML YANG notification:
- PW-123 is UP
按需SR Next Hop

16. XML YANG:
- PW-123 from ToR1 to AC1
- 策略: 低延迟
提示:
1. PCE通过BGP LS收集网络拓扑和SID
2. NSO配置服务
DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
BGP Route Reflector
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
XML YANG:
- PW-123 from AC1 to ToR1
- 策略: 低延迟
策略ODN (On Demand Next hop)

17. DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
BGP Route Reflector
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
提示:
1. PCE通过BGP LS收集网络拓扑和SID
2. NSO配置服务
3. ToR1检查是否有到ACI1的LSP
4. ToR1向PCE发送LSP请求
PCEP请求
- 能否提供到达AC1的ERO?
- 策略是LL(Low Latency)
PCEP回复
- ERO is: 17001,17002,16001
1 2
3
策略ODN (On Demand Next hop)

18. 提示:
1. CPE发送BGP更新，包括prefix X 和add LL
community ex: 100:333
NLRI: X
Community: LL
技术名称: 动态BGP SR-TE
DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
CPE2
BGP Route Reflector
CPE1
按需BGP服务的流量调度

19. 提示:
1. CPE发送BGP更新，包括prefix X 和add LL
community ex: 100:333
2. AC1 PE宣告VPN prefix X和LL community
技术名称: 动态BGP SR-TE
DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
CPE2
BGP Route Reflector
NLRI: VPN_X
Community: LL
CPE1
按需BGP服务的流量调度

20. 提示:
1. CPE发送BGP更新，包括prefix X 和add LL
community ex: 100:333
2. AC1 PE宣告VPN prefix X和LL community
3. 按需Next Hop LL 到PCE controller
4. 在VRF中为prefix X设置explicit path
技术名称: 动态BGP SR-TE
DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
Tail-f NSO controller
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
PCE controller
AC2
CPE2
BGP Route Reflector
CPE1
PCEP 请求
- 能否提供到达AC1的ERO?
- 策略是LL (低延迟)
PCEP 回复
- ERO is: 17001,17002,16001
1
2
3
按需BGP服务的流量调度

21. ODN (On Demand Next hop) HA架构
Hint:
1. Collect topology and SID via BGP LS
提示:
• NSO集中式配置，属于NMS/OSS的一部分
• PCE和RR功能可以分布式
• 提升会话数量
• Full HA
• BGP和PCE是有状态的: 客户端和Controller 状
态时刻保持同步
DC WAN Access
Unicast SID 17001
Anycast SID 18001 Unicast-SID 16001
Unicast SID 17002
Anycast SID 18001
Unicast SID 17003
Anycast SID 18002
Unicast SID 17004
Anycast SID 18002
ToR1
ToR2
ABR1
ABR2
ABR3
ABR4
AC1
Unicast-SID 16002
Unicast-SID 16001
Unicast-SID 16002
AC2
CPE2CPE1
Tail-f NSO controller
PCE
RR
PCE
RR
PCE
RR
PCE
RR
Tail-f NSO controller

22. Application Engineered Routing
定义
应用需求– 带宽, 延迟,
SLAs
SDN controllers可以从网络中
收集拓扑信息，链路状态，链
路利用率等….
应用被对应到一条设置好的
segment routing path上
The network only maintains segments
No application state
Segment
Routing
(软件升级)
SDN
Controller
Applications
1
2
3

23. VF
App
App
ToR Leaf Spine P
PE
PE
DC WAN
PE
Cloud
Orchestrator
PCE controller
Service Provisioing
识别应用流和推送
SR segment list
1
顶层segment 提供
ECMP-path 到指定
的DCI
2
下一个segments实现
WAN 策略:
• 容量
• 延迟
• 避开资源
• Disjointness
确定出口BR
3
DCI
最后一个segment
确定出口peer
5
在网络故障时提供50ms保护
4
阶段式部署
低OPEX
一个系统，简单，可扩展
主要价值:
应用为本
端到端跨域方案
Application Engineered Routing

24. 标签交换的控制点
ToR
NIC
VM VM
VM VM
匹配flow
设置Labels
ToR
S-NIC
VM VM
VM VM
匹配flow
设置Labels
ToR
NIC
VM VM
VM VM
匹配flow
设置Labels
ToR
NIC
VM VM
VM VM
匹配flow
设置Labels
VF
XRv
网络 智能-NIC 虚拟转发器,
内核或者容器
NfV, vR

25. FD.io
支持的封装
- GRE
- VxLAN
- MPLS: Segment Routing
- MPLS VPN (VRF)
- …
- http://fd.io

26. FD.io vs OVS ?
http://www.lightreading.com/nfv/nfv-tests-and-trials/validating-ciscos-nfv-
infrastructure-pt-1/d/d-id/718684?page_number=8

27. Cisco Confidential 27© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
支持SR的平台
ASR1000 / ISR400/cBR8
ASR9000NCS6000 CRS-3 / CRS-X
ASR900
NCS5000
NCS5500
NEXUS 9000 FD.io
CSR1000v
IOS classic
IOS XR NexOS
Linux
XRV-9000