SR-TE的功能架构概述

传统的路由设备选择最短的路径作为路由，不考虑带宽、时延等因素，即使某条路径发生拥塞，也不会将流量切换到其他路径上。在网络流量比较小的情况下，这种问题不是很严重，但是随着互联网应用越来越广泛，传统的最短路径优先的路由问题暴露无遗。为了适应网络的发展，TE技术应运而生。

TE是最重要的网络业务之一，广泛应用于各种网络场景，也是SRv6从MPLS继承的三大特性之一。TE关注网络整体性能的优化，其主要目标是方便地提供高效、可靠的网络服务，优化网络资源的使用，优化网络流量的转发路径。TE可以分为两个层面：

一是面向流量的

，即关注如何提高网络的服务质量；

二是面向资源的

，即关注如何优化网络资源的使用。

MPLS TE是一种叠加模型，可以方便地在物理网络拓扑上建立一个专用的虚拟路径，然后将数据流量映射到虚拟路径上。通过MPLS TE，可以精确地控制流量流经的路径，从而避开拥塞的节点，解决路径负载不均的问题，从而充分利用现有的带宽资源。

传统的MPLS TE采用RSVP-TE作为信令,RSVP-TE需要在沿途路径的各个节点维护逐流的路径状态。随着网络规模的增大，RSVP-TE需要维护的路径状态不断增加，消耗了过多的设备资源，这也导致其扩展性受到了极大的挑战。

Segment Routing的出现弥补了RSVP-TE的不足。Segment Routing利用源路由机制，通过在报文头中携带一个有序的指令列表，指导报文在网络中的转发。这些指令不是面向数据流的，而是面向节点和链路的，因此网络设备只需维护有限的节点和链路状态即可。Segment Routing的路径信息被显式地携带在报文中，中间节点只需按照报文中的路径信息进行转发，无须维护逐流的路径状态，很好地解决了RSVP-TE扩展性不佳的问题。因此Segment Routing与TE结合的SR-TE，以及面向未来的更为灵活、强大的SR Policy已经成为主流。

SR-TE也可以采用与MPLS TE类似的功能架构。因为SR也通过IGP扩展来扩散SR信息，并且由头节点负责建立满足约束的SR路径，而不需要使用专门的RSVP-TE信令建立LSP，所以SR-TE的信息发布组件和信令组件存在一定的融合，但是在逻辑功能上二者相互独立：信息发布组件包含了SR信息扩散功能，信令组件负责建立满足约束的SR路径。

SR-TE不仅解决了传统RSVP-TE可扩展性差的问题，而且能够满足SDN架构的要求，所以促进了TE技术的发展以及SDN的实际应用。

SR-TE的功能架构的控制器部分包含如下3个组件。

• 信息采集组件：
  控制器可以通过BGP-LS等协议扩展收集网络拓扑信息、TE信息以及SR信息，建立全局流量工程数据库。

• 集中算路组件：
  该组件可以响应网络设备的TE算路请求，基于全局网络信息，计算满足约束条件的最优路径。

• 信令组件：
  接收来自网络设备信令组件的路径计算的请求，并把路径计算的结果发送给网络设备。控制器和网络设备一般通过PCEP或BGP SRv6 Policy协议扩展来进行信令交互。

网络设备包含如下4个组件。

• 信息发布组件：
  在SR-TE中，不仅需要像MPLS TE一样获取网络的拓扑信息和TE信息，还需要获取网络中的SR信息。这些都可以通过IGP扩展来完成。

• 信息上报组件：
  网络设备会通过BGP-LS等协议扩展上报网络的拓扑信息、TE信息以及SR信息等。

• 信令组件：
  网络设备的信令组件负责向控制器发送TE路径计算请求，并接收来自控制器的路径计算结果。当前主要的信令协议有PCEP扩展和BGP扩展。

• 报文转发组件：
  在SR-TE中，报文转发组件基于SR的源路由机制对报文进行转发。由于报文中已经显式指定了报文转发的SR指令，所以报文会由沿途设备的报文转发组件处理，实现了指定路径报文转发。