IPv6网络切片：使能千行百业新体验

　　IP网络切片技术随5G的发展而兴起，成为运营商2B业务的重要支撑技术，逐步得到广泛的部署和应用。本书以IP网络当前存在的现实问题开篇，分析IP网络切片技术与传统SLA保障技术的差异，解释IP网络切片为什么能够满足5G和云计算的业务发展需求，帮助读者从业务角度理解IP网络切片技术承载的历史使命。IPv6在IP网络切片技术中扮演了重要角色，本书聚焦IPv6网络切片的体系架构、实现方案、资源切分技术、数据平面技术和控制平面技术等，详细介绍IPv6网络切片的技术实现，同时结合IPv6网络切片控制器，介绍如何进行IPv6网络切片的部署，并且结合华为的具体实践，给出IPv6网络切片部署的建议。后，本书结合华为对IP网络的理解以及研究进展，对IPv6网络切片产业的发展进行展望。本书是华为IPv6网络切片技术研究团队的研究成果，代表IPv6网络切片技术的前沿发展方向。本书内容丰富、框架清晰、实用性强，适合网络规划工程师、网络技术支持工程师、网络管理员以及想了解前沿IP技术的读者阅读，也适合科研机构、高等院校通信网络相关专业的研究人员参考。

　　主编李振斌：华为首席协议专家，IETF互联网架构委员会（Internet Architecture Board，IAB）委员。负责华为IP领域的协议研究和标准推动工作。2000年加入华为，在10多年的时间里，作为架构师和系统工程师等先后负责了华为IP操作系统VRP和MPLS子系统的架构、设计与开发工作，2015—2017年担任SDN架构师，负责控制器的研究、架构设计与开发等工作。自2009年起，积极参与IETF标准创新工作，持续推动了SDN南向协议、SRv6、5G承载、Telemetry和APN等的协议创新和标准化，主导和参与的IETF RFC/草案累计100余篇，申请专利110多项，主编技术专著《SRv6网络编程：开启IP网络新时代》。2019年当选IETF互联网架构委员会委员，2021年成功连任，承担2021—2023年的互联网架构管理工作。董杰：华为数据通信协议标准专家，2007年开始从事路由、MPLS、VPN、SDN、SR-MPLS/SRv6和IPv6等IP领域的研究和标准化工作，目前主要从事与5G/6G承载网相关的技术研究和创新工作。自2009年起参与编写IETF标准，目前担任IETF IDR工作组秘书，已发表RFC 12篇。曾参与《SRv6网络编程：开启IP网络新时代》的编写。副主编张亚伟：华为数据通信网络切片解决方案架构师，负责网络切片解决方案的规划和设计工作。2006年起，从事数据通信产品的研发工作，负责5G移动承载解决方案、智能云网解决方案设计工作。全程参与华为数据通信网络切片方案的设计工作，致力于通过网络切片创新支撑承载网的蓬勃发展。曾昕宗：华为NCE IP产品首席架构师，负责华为运营商IP网络控制器的规划与设计工作。从2005年开始，从事IP与控制领域的工作，担任MPLS领域、PCE领域设计师和技术负责人，以及IP领域网络控制器产品Agile Controller-WAN和iMaster NCE-IP的首席架构师。对运营商IP领域的场景和解决方案，以及对应的MPLS、SRv6、网络切片等技术体系下的协议演进和实现，有深入的理解和丰富的实践经验。

目录
第 1章　IP网络切片综述 001
1.1　IP网络切片的产生背景 001
1.1.1　多样化新业务不断涌现 001
1.1.2　IP网络面临的SLA挑战 003
1.1.3　IP网络切片的产生 006
1.1.4　IP网络切片的应用场景 007
1.2　IP网络切片的价值 008
1.2.1　资源与安全隔离 008
1.2.2　差异化SLA保障 010
1.2.3　极高可靠性保障 011
1.2.4　灵活定制拓扑连接 011
1.3　IP网络切片的技术研究 012
1.3.1　网络切片技术的整体研究情况 012
1.3.2　IPv6网络切片技术的研究方向 016
设计背后的故事 017
本章参考文献 019
第 2章　IPv6网络切片的体系架构 020
2.1　IP网络切片的架构 020
2.1.1　5G网络切片管理架构 020
2.1.2　IP网络切片架构 021
2.1.3　IP网络切片部署的基本流程 024
2.2　IPv6网络切片的可扩展性 026
2.3　IPv6网络切片关键技术 030
2.3.1　网络资源切分技术 031
2.3.2　数据平面技术 034
2.3.3　控制平面技术 035
2.3.4　管理平面技术 036
设计背后的故事 038
本章参考文献 042
第3章　IPv6网络切片的实现方案 043
3.1　IPv6网络切片方案概述 043
3.2　基于SRv6 SID的网络切片方案 044
3.3　基于Slice ID的网络切片方案 050
3.4　IPv6网络切片方案比较 052
3.5　IPv6层次化网络切片方案 053
3.5.1　IPv6层次化网络切片的应用场景 053
3.5.2　IPv6层次化网络切片的实现技术 054
3.6　IPv6网络切片映射方案 057
设计背后的故事 059
本章参考文献 061
第4章　IPv6网络切片的资源切分技术 062
4.1　基于FlexE的资源切分技术 062
4.1.1　FlexE通用架构 063
4.1.2　FlexE功能 065
4.1.3　FlexE用于IPv6网络切片 066
4.2　QoS技术原理 067
4.2.1　QoS概述 067
4.2.2　DiffServ QoS 070
4.2.3　HQoS 073
4.3　基于HQoS的资源切分技术 075
4.3.1　信道化子接口 075
4.3.2　灵活子通道 076
4.4　资源切分技术比较 077
设计背后的故事 079
本章参考文献 082
第5章　IPv6网络切片的数据平面技术 083
5.1　IPv6数据平面 083
5.1.1　IPv6地址 083
5.1.2　IPv6报文头 087
5.1.3　IPv6扩展报文头携带网络切片信息 093
5.2　SRv6数据平面 095
5.2.1　SRv6概述 095
5.2.2　网络指令：SRv6 Segment 096
5.2.3　网络节点：SRv6节点 097
5.2.4　网络程序：SRv6扩展报文头 098
5.2.5　网络程序运行：SRv6报文转发 101
5.2.6　SRv6 SID携带网络切片信息 104
设计背后的故事 106
本章参考文献 109
第6章　IPv6网络切片的控制平面技术 111
6.1　IGP的网络切片扩展 111
6.1.1　MT与Flex-Algo 111
6.1.2　SRv6 SID网络切片的IGP MT扩展 115
6.1.3　SRv6 SID网络切片的IGP Flex-Algo扩展 125
6.1.4　Slice ID网络切片的IGP扩展 133
6.2　BGP-LS的网络切片扩展 138
6.2.1　SRv6 SID网络切片的BGP-LS MT扩展 140
6.2.2　SRv6 SID网络切片的BGP-LS Flex-Algo扩展 142
6.2.3　Slice ID网络切片的BGP-LS扩展 148
6.3　BGP SPF的网络切片扩展 151
6.4　SR Policy的网络切片扩展 152
6.4.1　BGP SR Policy的网络切片扩展 153
6.4.2　PCEP的网络切片扩展 155
6.5　FlowSpec扩展支持引流到网络切片 158
设计背后的故事 161
本章参考文献 165
第7章　IPv6网络切片控制器 168
7.1　IPv6网络切片控制器架构 168
7.1.1　典型网络控制器架构 168
7.1.2　IPv6网络切片控制器架构 172
7.2　IPv6网络切片控制器功能 175
7.2.1　切片规划 175
7.2.2　切片部署 176
7.2.3　切片运维 182
7.2.4　切片优化 184
7.2.5　切片还原 186
7.3　IPv6网络切片控制器外部接口 186
7.3.1　网络切片业务接口 187
7.3.2　网络切片功能接口 191
7.3.3　网络设备切片功能接口 194
设计背后的故事 194
本章参考文献 196
第8章　IPv6网络跨域切片技术 198
8.1　5G端到端网络切片 198
8.1.1　5G端到端网络切片映射的架构与流程 198
8.1.2　5G端到端网络切片映射的功能实现 202
8.2　IPv6网络端到端跨域切片 206
8.2.1　IPv6网络端到端切片架构 206
8.2.2　IPv6网络端到端切片方案 208
8.2.3　IPv6网络端到端切片封装 209
8.3　基于SRv6的IPv6网络端到端跨域切片 209
8.3.1　实现IPv6网络端到端切片的SRv6 Binding SID 209
8.3.2　SRv6网络切片绑定功能 211
8.4　基于意图路由的IPv6网络端到端跨域切片 215
8.4.1　基于意图路由的原理 215
8.4.2　基于意图路由的IPv6封装 219
设计背后的故事 220
本章参考文献 222
第9章　IPv6网络切片的部署 224
9.1　IPv6网络切片解决方案设计 224
9.1.1　智慧医疗 224
9.1.2　智慧政务 225
9.1.3　智慧港口 227
9.1.4　智慧电网 228
9.1.5　智慧企业 231
9.2　IPv6网络切片的资源切分配置 232
9.2.1　FlexE接口的配置 233
9.2.2　信道化子接口的配置 234
9.2.3　灵活子通道的配置 235
9.3　基于SRv6 SID的网络切片方案部署 236
9.3.1　控制平面基于亲和属性的SRv6 SID网络切片方案部署 236
9.3.2　控制平面基于IGP灵活算法的SRv6 SID网络切片方案部署 244
9.4　基于Slice ID的网络切片方案部署 254
9.4.1　单层网络切片部署 254
9.4.2　层次化网络切片部署 261
9.4.3　业务切片映射到资源切片的部署 264
9.5　网络切片控制器的部署 266
9.5.1　IPv6网络切片控制器界面 266
9.5.2　网络切片控制器部署IPv6单层网络切片 267
9.5.3　网络切片控制器部署IPv6层次化网络切片 271
9.5.4　网络切片控制器部署IPv6跨域网络切片 274
设计背后的故事 277
本章参考文献 278
第 10章　IP网络切片产业的发展与未来 279
10.1　IP网络切片产业的发展 279
10.1.1　IP网络切片标准化的进展 279
10.1.2　IP网络切片产业的活动 283
10.1.3　IP网络切片的商业部署 284
10.2　IP网络切片的技术展望 286
10.2.1　IP网络切片服务进一步原子化 286
10.2.2　更细粒度和动态化的网络切片 290
10.2.3　网络切片保障业务确定性 290
设计背后的故事 292
本章参考文献 293
缩略语表 296
后记　IPv6网络切片技术发展之路 303