MPLS的困局！
2022-11-30 15:52:35 来源： 阅读：次
从1969年阿帕网的诞生到2019年IPv4地址的正式枯竭，多年来互联网技能在不断地更新迭代。运营商承载网经历了SDH、PTN、IP RAN等多种技能演进，在移动基站全IP、大带宽的发展趋势下，IP MPLS技能得到了广泛应用。跟着2C（自动驾驶、云VR/AR、云游戏、超高清）、2B（智能制造、远程医疗）事务升级以及5G事务的云化趋势，新事务在给用户带来极致体验的同时，也给传统网络带来了极大应战。在此布景下，SRv6应运而生，并跟着IPv6的规模化部署，得到推广应用。
传统网络困局
MPLS/IP 困局
MPLS在IP传输中发挥着重要作用，但它会形成网络孤岛化，使域间网络互连复杂化。
更准确地说，MPLS统一了承载网，但是IP骨干网、城域网、移动承载网之间是独立的MPLS域，是相互分离的，需要使用跨域VPN等复杂的技能来互联，导致端到端事务的部署非常复杂。因此，针对跨域MPLS VPN提出了多种跨自治系统（AS）解决方案，如Option-A、Option-B和Option-C，每一种的事务部署都较为复杂。
在上图中，从最终用户到云数据中心的流量需要经过多个网络域。先通过基于 MPLS 的固定移动融合 (FMC) 传输网络，然后流量通过本地IP网络进入基于MPLS的IP骨干网络，再访问数据中心边缘的IP网络，最后到达VXLAN网关。在VXLAN网关中，沿着 VXLAN 隧道，到达 VXLAN 隧道出口处的TOR交换机，最后访问虚拟网络功能 (VNF) 设备。
假如要通过这些网络域，能够想象得到整个服务访问过程会有多复杂。
另外，可扩展性也是阻碍MPLS发展的主要因素，这涉及到标签空间的可扩展性和封装的可扩展性两个方面。在 MPLS 标签空间中，如下图所示，MPLS 标签有 20 位，相当于 2^20 个标签空间。
当前很多新事务需要在转发平面加入更多的转发信息，但IETF已经发表声明，中止为IPv4制定更新的规范，另外MPLS只有20bit的标签空间，且标签字段固定、长度固定，缺乏可扩展性，导致很难满足未来事务的网络编程需求。
跟着网络的发展和不断承载更多新兴事务，IP与MPLS的结合面临着以下问题和应战：
转发优势下降：跟着查找路由算法的改进，特别是以网络处理器 (NP) 为代表的硬件升级，MPLS 在转发性能方面不再具有明显优势。
云网融合困难：在数据中心中使用MPLS提供VPN事务的尝试有很多。然而，由于网络管理边界、管理复杂性和可扩展性等因素，这些尝试大都以失败告终。
跨域部署困难：会涉及到相对复杂的服务部署。
事务管理复杂：当多种事务（如L2VPN、L3VPN事务）共存时，设备上可能同时存在LDP、RSVP、IGP、BGP等协议。这导致事务部署困难、管理复杂，难以在5G和云时代实现大规模事务部署。
协议状况复杂：跟着节点和隧道数量的增加，状况的数量也会增加。状况的指数增长给传输节点的性能带来了巨大的压力，阻碍了
大规模网络的建设。IPv4 困局
IPv4 的最大问题之一是地址资源不足。跟着 2019 年 11 月 25 日欧洲网络信息中心（RIPE NCC）从可用池中进行最后的 /22 IPv4分配，全球所有 43 亿个 IPv4 地址都已分配完毕，意味着没有更多的 IPv4 地址能够分配给互联网服务提供商（ISP）和其它大型网络基础设施提供商。
尽管网络地址转换 (NAT) 等技能通过重用私有网络地址块能够缓解此问题，但这并不是最终的解决方案。NAT不支撑IPv4地址溯源，隐藏了IPv4的实际地址，存在管理风险。
IPv4 还面临另一个困境：数据包头的可扩展性不足导致了可编程性的不足。鉴于此，IPv4 网络很难支撑许多需要对包头进行扩展的新服务，例如源路由、SFC 和 IOAM。
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