Wird MPLS durch SRv6 abgelöst?

Was ist SRv6?

Mein Kollege Dr. Dams hat bereits in einem Beitrag unter anderem über SRv6 geschrieben. An dieser Stelle nur eine kurze Antwort auf die Frage, was SRv6 ist:

SRv6 ist die auf IPv6 basierende Ausprägung von Segment Routing (SR). Beim Verfahren SR kann der erste Router im Übertragungspfad eine Liste von Segmenten vorgeben. Die nachfolgenden Router im Pfad halten sich an der vorgegebenen Segment-Liste als Anweisung für die Weiterleitung des Datenpakets. SRv6 nutzt den Umstand der Erweiterbarkeit von IPv6-Headern. Diese nehmen bei SRv6 die Liste der Zwischenstationen auf dem Übertragungspfad auf.

Solange es in Netzen nur IPv4 gab, erlaubte der begrenzte Adressraum keine Nutzung von IP-Adressen als sogenannte Segment-Identifier (Segment ID, SID). Die IPv4-Welt ist seit Jahrzehnten eine fragmentierte, weil die maximal möglichen ca. 4 Milliarden IPv4-Adressen keine eindeutige Abbildung aller Endgeräte und Netzknoten erlauben, zumal die Zuteilung der IPv4-Adressen in den letzten 50 Jahren alles andere als sparsam erfolgt ist. Mit IPv6 ist es möglich, auf absehbare Zeit alle zu vernetzenden Objekte der Welt mit eindeutigen Adressen zu versehen. Die durchgängige Adressierbarkeit der Welt schafft gute Voraussetzungen für die Implementierung von Segment Routing auf IPv6-Basis.

Wie funktioniert SRv6?

Bei SRv6 ist ein IPv6-Netz das Fundament (Underlay) für eine beliebig skalierbare Anzahl von Datenpfaden. Nur die Komponenten am Rand des Netzes müssen SRv6 unterstützen. Alle Netzknoten auf dem Pfad zwischen zwei Randknoten müssen nur IPv6 übertragen können. Die SRv6-fähigen Edge-Komponenten sind der Anfang (Ingress) und das Ende (Egress) des Pfades durch das IPv6-Netz. Der Ingress-Router gibt als Abschluss des Pfades die Adresse des Egress-Knoten sowie die Aktion vor, die der Egress-Router bei Empfang des Pfades durchführen muss. Die Aktion kann zum Beispiel das herkömmliche IP-Routing in einer Instanz für VRF (Virtual Routing and Forwarding) sein. So können zwei Teilnetze eines Virtual Private Network (VPN) über ein SRv6-Netz miteinander verbunden werden.

Als SID verwendet SRv6 statt eines eigenen Konstrukts IPv6-Adressen.

Potenzial für MPLS-Ablösung

Damit MPLS verschiedene, voneinander separierte VPNs unterstützen kann, wird in den meisten MPLS-Netzen eine MPLS-spezifische Encapsulation (Einpacken eines Pakets in einem anderen) vorgenommen (MPLS Encapsulation). Ferner muss es in MPLS einen Mechanismus geben, mit dem jeder Netzknoten erfährt, an welchen anderen Netzknoten er das Paket weiterleiten muss. Dieser Mechanismus muss in den Protokollinformationen von MPLS selbst verankert sein, denn zwischen verschiedenen VPNs kann es überschneidende IPv4-Adressräume geben. Anders formuliert: IPv4-Adressen allein sind für die eindeutige Kennzeichnung des MPLS-Übertragungspfades nicht ausreichend. Und hier kam das „LS“ in MPLS zum Tragen: Label Switching. MPLS-Netzknoten leiten Pakete anhand von Label-Informationen im MPLS-Header weiter. Die Zuordnung der Labels zu den Netzverbindungen erfolgt mit einem eigenen Protokoll, genannt Label Distribution Protocol (LDP). Bei SRv6 entfällt die Notwendigkeit eines solchen dedizierten Protokolls, weil als Segment Routing Header (SRH) die Liste der IPv6-Adressen der Netzknoten im Übertragungspfad fungiert.

So ersetzt das Einpacken in IPv6 die MPLS-Encapsulation. LDP wird obsolet. Dabei ist den beiden Verfahren MPLS und SRv6 der Hauptvorteil der Möglichkeit zur VPN-Bildung gemeinsam. Dadurch, dass SRv6 wie MPLS die Bildung getrennter VPNs unterstützt und dabei durch das Weglassen einiger Protokolle und Mechanismen einfacher als MPLS ist, weist das neue Verfahren das Potenzial auf, MPLS abzulösen. Ein einfacheres Verfahren belastet die Netzknoten weniger und hat Vorteile für den Netzbetrieb.

Installierte MPLS-Basis

Trotz der Vorteile, die SRv6 im Vergleich zu MPLS bietet, gehe ich nicht davon aus, dass MPLS binnen einer Zeit von weniger als fünf Jahren von SRv6 verdrängt wird. Was hat es mit den fünf Jahren auf sich? Dieser Zeitraum ist die ungefähre mittlere Dauer des Lebenszyklus von Netzkomponenten. Da bis heute neue MPLS-Netze realisiert werden, wird es in den nächsten fünf Jahren eine installierte MPLS-Basis geben. Kaum ein Netzbetreiber verkürzt freiwillig die Nutzungszeit einer Technologie, nur weil es mittlerweile eine bessere gibt.

Ich sah in meiner bald vierzigjährigen Praxis einige Netztechnologien kommen und gehen. Einige wie Fiber Distributed Data Interface (FDDI) und Asynchronous Transfer Mode (ATM) fanden keine große Verbreitung und wurden nur wenige Jahre von den Herstellern unterstützt. Andere wie das Integrated Services Digital Network (ISDN) wurden lange totgesagt und lebten weiter. Der Unterschied lag in der installierten Basis.

Die installierte MPLS-Basis ist so groß, dass diese Technologie noch mehrere Jahre in den Netzen anzutreffen sein wird. MPLS hat sich bereits vor ungefähr 20 Jahren als De-facto-Standard für skalierbare VPN-fähige Netze etabliert. Da die Technologie einen großen Bedarf des Marktes traf, wurde sie im großen Maßstab akzeptiert, und das nicht nur von Service-Providern, sondern allen, die ein skalierbares, VPN-fähiges Netz betreiben müssen. Man denke etwa an Flughäfen oder große Campus-Netze.

Kunden als Marktmacht

Hersteller sind daran interessiert, die Unterstützung einer abzulösenden Technologie möglichst frühzeitig zu beenden. Handelt es sich beim betreffenden Verfahren jedoch um eine Lösung mit großer Verbreitung, wird die große Kundenbasis zu einer Marktmacht. Der Hersteller, der in einem solchen Fall bei End-of-Life-Ankündigungen aggressiver vorgeht, läuft Gefahr, eine große Kundenbasis zu verärgern. So mussten beispielsweise einige Service-Provider das angekündigte Lebensende von ISDN mehrmals verschieben.

Noch ist bei keinem Hersteller vom Ende der MPLS-Unterstützung die Rede. Fragt man jedoch den Hersteller um Rat beim Aufbau eines neuen Netzes, kommt von einigen Netzausrüstern die klare Empfehlung zugunsten von SRv6 und zulasten von MPLS. Es gibt jedoch mehr Netze weiter zu betreiben als neu zu bauen. Die etablierten Hersteller müssen daher zwangsläufig auf Jahre MPLS und SRv6 nebeneinander unterstützen. Nur ein hypothetischer neuer, kleiner Hersteller, der auf keine wesentliche installierte Basis Rücksicht nehmen muss, kann es sich leisten, auf eine MPLS-Unterstützung zu verzichten.

Bei Service-Providern ist das Interesse an einer schnellen MPLS-Ablösung noch geringer als bei Herstellern. Vieles an Know-how und selbstgeschriebenen Automatisierungstools bei Providern ist auf MPLS zugeschnitten.

Was die MPLS-Ablösung zusätzlich verlangsamt, ist die Fülle von Funktionen, die MPLS im Laufe der Jahre bekommen hat. Einige dieser Funktionen wie Traffic Engineering sind bei SRv6 nicht so ausgeprägt wie bei MPLS. Es ist wahrscheinlich, dass wir in den kommenden Jahren noch einige Erweiterungen von SRv6 beobachten werden.

Fazit

Um auf die Frage im Titel dieses Beitrages zurückzukommen, verneine ich die Frage zumindest für die absehbare Zeit. SRv6 ist eine Technologie, die zunehmende Akzeptanz findet. Bei neuen Netzen würde ich SRv6 gegenüber MPLS den Vorzug geben. Bei den viel zahlreicheren bestehenden MPLS-Netzen ist die Befürchtung kaum angebracht, dass man – wie etwa bei einer Windows-Version – vom Hersteller zu einem Wechsel gezwungen wird.