¿Qué es SRv6?¶

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SRv6 (Segment Routing over IPv6, o Segment Routing sobre IPv6) es una forma de dirigir y programar el tráfico de red escribiendo dentro del propio paquete IPv6 una lista ordenada de instrucciones, llamadas segmentos. Cada instrucción es una dirección IPv6 de 128 bits (un SID). Un router ejecuta la instrucción que está en la dirección de destino del paquete y luego toma su lugar la siguiente. Así, las rutas, las VPN y la protección rápida (fast reroute) funcionan sin estado por flujo en el núcleo, sin LDP ni RSVP-TE y sin plano de datos MPLS. SRv6 es un estándar del IETF (RFC 8402, RFC 8754, RFC 8986) construido sobre el reenvío IPv6 de siempre.

SRv6 de un vistazo¶

IPv6 Segment Routing, Segment Routing v6, SRv6: una sola tecnología¶

También verás SRv6 como IPv6 Segment Routing, Segment Routing v6 o SR v6. Todos esos nombres se refieren a la misma tecnología del IETF. Segment Routing tiene dos planos de datos:

El "v6" indica la versión de IP del plano de datos. No significa una sexta versión de Segment Routing. Los dos planos de datos comparten las funciones del plano de control: extensiones de IS-IS/OSPFv3, Flex-Algo, TI-LFA y SR Policy. Por eso las guías de los fabricantes suelen cubrir ambos bajo un mismo título de "Segment Routing".

Por qué existe SRv6¶

Una red MPLS clásica de proveedor de servicios usa cuatro o cinco protocolos para lo que en realidad es un solo trabajo: llevar los paquetes por la ruta elegida y entregarlos en la VPN correcta.

Cada protocolo adicional suma estado, configuración y modos de falla. RSVP-TE es el peor caso: una malla completa de túneles entre N routers de borde implica del orden de N² túneles, y cada router intermedio guarda estado de todos los túneles que lo atraviesan. Además, MPLS se detiene en los bordes de cada dominio. Los centros de datos, los servidores y muchas redes de acceso usan IP puro, así que los servicios se tienen que unir en cada frontera con VXLAN, GRE u opciones inter-AS.

Segment Routing resolvió el problema del estado con enrutamiento de origen (source routing). El nodo de cabecera escribe la ruta en el paquete y el núcleo no guarda estado por ruta. SR-MPLS sigue necesitando MPLS en todas partes. SRv6 da un paso más y expresa las instrucciones como direcciones IPv6. El resultado:

• Un solo plano de datos de punta a punta. La misma encapsulación cruza WAN, metro, centro de datos e incluso servidores Linux. El tráfico IPv4 viaja como carga útil.
• El servicio vive en la dirección. Un SID de SRv6 puede significar "desencapsula y busca en la VRF Azul", así que una VPN no necesita una etiqueta aparte.
• Los locators se pueden sumarizar como cualquier prefijo IPv6, lo que ayuda a escalar redes grandes con varias áreas y dominios.
• La red se vuelve programable. Operadores y aplicaciones pueden encadenar instrucciones para armar un "programa de red" (RFC 8986).

Cómo funciona SRv6: las piezas¶

Segmentos y SID¶

Un segmento es una instrucción. En SRv6 cada segmento se identifica con un SID (Segment Identifier), un valor de 128 bits que se escribe como una dirección IPv6. RFC 8986 lo divide en tres partes:

El largo de cada campo lo elige el operador. Lo único fijo es el total de 128 bits. Los routers anuncian sus locators en el IGP como prefijos IPv6 comunes. Cada router guarda sus propios SID en una tabla local, la "My SID table" de RFC 8986. Un SID no es la dirección de una interfaz, y RFC 9602 reservó 5f00::/16 para que los SID sean fáciles de reconocer y filtrar. Los detalles están en Estructura del SID.

El segmento activo vive en la dirección de destino¶

Esta es la idea clave de SRv6. La dirección de destino IPv6 (DA) siempre contiene el SID activo, es decir, la próxima instrucción a ejecutar. Los routers que no son dueños de ese SID enrutan el paquete como cualquier otro paquete IPv6. El router dueño del SID ejecuta la función, escribe el siguiente SID en la DA y vuelve a reenviar el paquete.

Por eso, un programa de una sola instrucción no necesita ninguna cabecera extra: basta con un SID en la DA. El tráfico VPN entre dos PE muchas veces se ve exactamente así.

La Segment Routing Header (SRH)¶

Cuando una ruta necesita más de un SID, los demás viajan en la Segment Routing Header. La SRH es una cabecera de extensión de enrutamiento de IPv6 (Next Header 43, Routing Type 4) definida en RFC 8754.

 0                   1                   2                   3
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|  Next Header  |  Hdr Ext Len  | Routing Type=4| Segments Left |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|  Last Entry   |    Flags      |              Tag              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|        Segment List[0]  (último SID de la ruta, 128 bits)     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|                              ...                              |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|        Segment List[n]  (primer SID de la ruta, 128 bits)     |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|           TLV opcionales (por ejemplo, HMAC, padding)         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

En el tráfico encapsulado, la sobrecarga es de 40 bytes de cabecera IPv6 externa, más 8 bytes fijos de SRH, más 16 bytes por cada SID de la lista. Muchas veces la SRH es más chica o directamente no está:

• H.Encaps.Red (encapsulación reducida) deja el primer SID fuera de la SRH porque ya está en la DA. Con un solo SID, esto elimina la SRH por completo.
• uSID mete varias instrucciones en una sola dirección, así que muchas rutas no necesitan SRH. Ver más abajo.

En Cabecera SRH se explican todos los campos y los flavors PSP/USP/USD.

Tres roles: origen, tránsito y endpoint¶

Como los nodos de tránsito solo necesitan IPv6, SRv6 puede cruzar partes de la red que nunca oyeron hablar de él. En la práctica, esta es una gran diferencia con MPLS.

Programación de red: los SID como instrucciones¶

RFC 8986 define lo que un SID puede hacer. Una lista de segmentos es, en la práctica, un pequeño programa, y cada SID es una instrucción.

RFC posteriores agregan comportamientos para SID comprimidos (RFC 9800), el plano de usuario móvil (RFC 9433) y la replicación multicast (RFC 9524). El catálogo completo está en Network Programming (en inglés).

El plano de control: quién le dice al nodo de cabecera qué SID usar¶

SRv6 no tiene un protocolo de señalización propio. La información la llevan protocolos que ya existen:

• IS-IS / OSPFv3 anuncian el locator de cada nodo y sus SID End/End.X (RFC 9352, RFC 9513). Flex-Algo le da a cada locator su propia topología con restricciones.
• BGP anuncia los SID de servicio junto con las rutas VPN y EVPN (RFC 9252). En el modo más simple, SRv6 BE (best effort), un PE pone en la DA el SID de servicio del PE remoto y la ruta más corta del IGP hace el resto.
• SR Policy (RFC 9256) define listas de SID explícitas para SRv6 TE. Un controlador puede entregarlas por BGP (RFC 9830) o PCEP (RFC 9603), usando la topología que aprende por BGP-LS (RFC 9514). El tráfico entra a una política según su color.

Recorrido de un paquete SRv6, salto a salto¶

Veamos un ejemplo completo: un paquete L3VPN que debe tomar una ruta con ingeniería de tráfico a través de P3, por ejemplo porque P3 está en el camino de menor latencia.

• PE1 (cabecera) aprendió por BGP que 10.2.2.0/24 en la VRF Azul está detrás de PE5, con el SID de servicio 5f00:0:5:100:: (End.DT4).
• Una SR Policy en PE1 indica llegar a PE5 pasando por P3, cuyo SID End es 5f00:0:3:1::.
• P2 y P4 son routers de tránsito. Solo conocen por IS-IS los prefijos de locator 5f00:0:3::/48 y 5f00:0:5::/48.

sequenceDiagram
    participant PE1 as PE1 cabecera
    participant P2 as P2 tránsito
    participant P3 as P3 End
    participant P4 as P4 tránsito
    participant PE5 as PE5 End.DT4
    Note over PE1: IPv4 hacia 10.2.2.2<br/>en la VRF Azul<br/>H.Encaps<br/>DA = 5f00:0:3:1::<br/>SL = 1
    PE1->>P2: IPv6 + SRH + IPv4
    Note over P2: No es un SID local<br/>búsqueda IPv6<br/>5f00:0:3::/48
    P2->>P3: sin cambios
    Note over P3: SID End local<br/>SL 1 → 0<br/>DA = 5f00:0:5:100::
    P3->>P4: IPv6 + SRH + IPv4
    Note over P4: No es un SID local<br/>búsqueda IPv6<br/>5f00:0:5::/48
    P4->>PE5: sin cambios
    Note over PE5: SID End.DT4 local<br/>quita IPv6 + SRH<br/>busca 10.2.2.2<br/>en la VRF Azul

Este es el paquete que arma PE1:

IPv6 externa  SA = 2001:db8::1 (PE1)   DA = 5f00:0:3:1::   Next Header = 43
SRH           Routing Type = 4   Segments Left = 1   Last Entry = 1
              Segment List[0] = 5f00:0:5:100::   (PE5: End.DT4, VRF Azul)
              Segment List[1] = 5f00:0:3:1::     (P3: End)
IPv4 interna  10.1.1.1 → 10.2.2.2
Carga útil

uSID: SRv6 con SID comprimidos¶

Al principio, SRv6 recibió críticas por su sobrecarga. Dieciséis bytes por SID suman rápido en una ruta de TE larga, y algunos equipos solo pueden agregar unos pocos SID. Los micro-SID (uSID) resuelven esto. Son el flavor NEXT-C-SID de RFC 9800, que también define el flavor REPLACE-C-SID (G-SRv6).

Con el formato más común, F3216, una dirección de 128 bits contiene un bloque uSID de 32 bits seguido de hasta seis microinstrucciones de 16 bits:

fcbb:bb00 : 0003 : 0005 : e004 : 0000 : 0000 : 0000
 bloque     P3     PE5    desencap. en VRF de PE5   fin del contenedor

Cada nodo consume su propio uSID, desplaza el resto de la dirección hacia la izquierda y reenvía según la nueva DA. Los nodos de tránsito siguen haciendo una búsqueda IPv6 normal. Despliegues recientes como los de Rakuten Mobile, Swisscom, Bell Canada, Telefônica VIVO y Rijkswaterstaat usan uSID, y con él una ruta típica de VPN sobre TE cabe solo en la cabecera IPv6.

→ La explicación completa, con tablas de sobrecarga, está en uSID.

SRv6 vs IPv6¶

SRv6 no es una nueva versión de IP ni una alternativa a IPv6. Es una forma de usar IPv6: las direcciones adquieren un segundo significado como instrucciones, y la cabecera de enrutamiento de tipo 4 lleva la lista.

SRv6 vs MPLS y SR-MPLS¶

SRv6 cambia una cabecera fija más grande por un único plano de datos en todas partes y la eliminación de LDP y RSVP-TE. La comparación completa, con recomendaciones de cuándo elegir cada uno, está en SRv6 vs SR-MPLS. Los caminos de migración están en Interworking & Migration (en inglés).

Para qué se usa SRv6¶

Quién usa SRv6¶

SRv6 está en servicio comercial desde 2019 y lo usan:

• Operadores de telecomunicaciones, entre ellos SoftBank y Rakuten Mobile (Japón), China Mobile, Reliance Jio, Bell Canada, Swisscom, Iliad, Telefônica VIVO (Brasil) y Verizon, que está llevando SRv6 a todos sus dominios.
• Redes de nube e IA: Microsoft (centros de datos de IA Fairwater), OpenAI (MRC en clústeres de más de 100.000 GPU), Meta (TE en el backbone), Google (fabric de IA Virgo), Alibaba Cloud y Nebius.
• Sector público: Rijkswaterstaat (Países Bajos), que migró su backbone nacional de MPLS a SRv6 uSID.

Cada caso, con enlace al anuncio original, está en Real-World Deployments (en inglés). Entre las implementaciones están Cisco IOS XR e IOS XE, Juniper Junos, Nokia SR OS, Arista EOS, Huawei, el kernel de Linux, FRRouting, VPP y SONiC. Ver Implementaciones (en inglés).

Breve historia¶

Lo que hay que tener en cuenta¶

SRv6 no es gratis. Una evaluación honesta incluye:

• MTU. La encapsulación agrega al menos 40 bytes, y más si hay SRH. Los enlaces del núcleo necesitan una MTU mayor que el borde. Hay que planificarlo (Performance & Scaling, en inglés).
• Profundidad de SID en el hardware. Cada ASIC puede agregar o procesar una cantidad limitada de SID. uSID elimina en gran parte este límite, así que conviene verificar que tus equipos lo soporten.
• Balanceo de carga. Los routers del núcleo calculan el hash sobre la cabecera IPv6 externa, así que el nodo de cabecera debe completar el flow label a partir del paquete interno para que ECMP siga funcionando.
• Frontera de seguridad. Igual que MPLS, SRv6 confía en su propio dominio. El filtrado en el borde es obligatorio (ver las preguntas frecuentes y Security, en inglés).
• Operación. Ping y traceroute funcionan sobre los SID porque son direcciones IPv6 (RFC 9259), pero algunas herramientas de monitoreo todavía asumen MPLS. Ver OAM & Troubleshooting (en inglés).

Cómo probar SRv6¶

Puedes correr SRv6 en tu laptop. El kernel de Linux lo implementa de forma nativa:

# Cabecera: dirigir 10.2.2.0/24 por el SID End de P3 y luego el SID End.DT4 de PE5
ip route add 10.2.2.0/24 vrf blue encap seg6 mode encap \
  segs 5f00:0:3:1::,5f00:0:5:100:: dev eth0

# P3: instalar el SID End
ip -6 route add 5f00:0:3:1::/128 encap seg6local action End dev eth0

# PE5 de salida: asociar el SID End.DT4 a la VRF blue (requiere net.vrf.strict_mode=1)
ip -6 route add 5f00:0:5:100::/128 encap seg6local \
  action End.DT4 vrftable 100 dev blue

iproute2 recibe los segmentos en el orden del recorrido y arma la SRH invertida por su cuenta. Para entornos completos que funcionan (en inglés):

• SRv6 en Linux: soporte del kernel por versión y un laboratorio probado con dos network namespaces
• netlab: topologías SRv6 multifabricante listas en minutos
• Containerlab y GNS3: para armar tu propio laboratorio
• Todos los labs

Preguntas frecuentes¶

¿Qué es SRv6 en redes?¶

SRv6 (Segment Routing over IPv6) es una tecnología de enrutamiento de origen en la que el router de entrada escribe una lista de instrucciones dentro del paquete IPv6. Cada instrucción es una dirección IPv6 de 128 bits llamada SID. Los routers ejecutan el SID que está en la dirección de destino y reenvían el paquete hacia el siguiente. Así, los operadores pueden armar rutas con ingeniería de tráfico, VPN y protección rápida sobre una red IPv6 normal, sin MPLS, LDP ni RSVP-TE.

¿Cómo funciona SRv6?¶

El router de cabecera encapsula el paquete en una cabecera IPv6 externa cuya dirección de destino es el primer SID. Si la ruta tiene más de un SID, los demás van en una Segment Routing Header. Los routers de tránsito reenvían el paquete según esa dirección, como a cualquier paquete IPv6. El router dueño del SID ejecuta su función: pasa al siguiente SID, saca el paquete por un enlace concreto o lo desencapsula dentro de una VPN. El proceso se repite hasta el último SID.

¿Cuál es la diferencia entre IPv6 y SRv6?¶

IPv6 es el protocolo de Internet. SRv6 es una forma de usar IPv6 en la que las direcciones también funcionan como instrucciones y una cabecera de extensión de enrutamiento de IPv6 (la SRH, tipo 4) puede llevar una lista de ellas. Todo paquete SRv6 es un paquete IPv6 válido, y los routers intermedios solo necesitan reenvío IPv6 común. Solo los nodos que agregan o ejecutan SID necesitan soporte SRv6.

¿SRv6 es un protocolo?¶

No en el sentido de un protocolo que intercambia sus propios mensajes. SRv6 es una arquitectura y un plano de datos: paquetes IPv6 con la Segment Routing Header (RFC 8754) y un conjunto de comportamientos estandarizados para los SID (RFC 8986). La información que necesita la transportan protocolos existentes, como IS-IS y OSPFv3 para los locators, BGP para los SID de servicio de las VPN, y BGP o PCEP para las SR Policies.

¿SRv6 reemplaza a MPLS?¶

Puede hacerlo. SRv6 ofrece los servicios para los que los operadores usan MPLS, como VPN, ingeniería de tráfico y protección rápida, sin plano de datos MPLS, LDP ni RSVP-TE. Varios operadores y redes públicas ya migraron su backbone de MPLS a SRv6. Aun así, MPLS y SR-MPLS siguen muy desplegados, y la mayoría de las migraciones hace convivir ambos durante años mediante gateways de interworking y PE con doble plano de datos.

¿SRv6 es seguro?¶

SRv6 es tan seguro como el filtrado que lo rodea. Igual que MPLS, asume un dominio de confianza (RFC 8402, RFC 8754), así que los routers de borde deben descartar los paquetes que llegan de afuera con una SRH o dirigidos a SID internos. Usar el bloque de SID 5f00::/16 de RFC 9602 simplifica ese filtro. La SRH también admite un TLV HMAC opcional que autentica la lista de segmentos cuando los enlaces atraviesan infraestructura no confiable.

¿Qué es un SID en SRv6?¶

Un SID (Segment Identifier) es un valor de 128 bits, escrito como una dirección IPv6, que nombra una instrucción. Tiene tres partes: un locator que lleva el paquete al nodo correcto, una función que elige el comportamiento a ejecutar allí (por ejemplo, End.DT4, desencapsular en una VRF) y argumentos opcionales.

¿Qué es uSID en SRv6?¶

uSID (micro-SID) es la compresión de SRv6, estandarizada como el flavor NEXT-C-SID en RFC 9800. Mete hasta seis instrucciones de 16 bits en una sola dirección IPv6 de 128 bits. Cada nodo consume su propia instrucción y desplaza el resto. Así, una ruta de TE de varios saltos más un servicio VPN pueden caber en la dirección de destino IPv6, sin SRH.

Para seguir leyendo¶

• Estructura del SID: el formato del SID de 128 bits y el bloque 5f00::/16
• Cabecera SRH: todos los campos de la SRH y los flavors PSP/USP/USD
• uSID: micro-SID y RFC 9800
• SRv6 vs SR-MPLS: cuándo elegir cada uno
• SRv6 para IA: quién usa SRv6 en redes de IA y por qué
• Network Programming: todos los comportamientos SRv6 (en inglés)
• Interworking & Migration: cómo pasar de MPLS a SRv6 (en inglés)
• Security: filtrado, HMAC y vectores de ataque (en inglés)
• Implementaciones: guías de configuración para Cisco, Juniper, Arista, Nokia, FRR y Linux (en inglés)

Referencias¶

1. RFC 8402 - Segment Routing Architecture - Define la arquitectura de Segment Routing para los planos de datos MPLS e IPv6, incluido el modelo de confianza del dominio SR
2. RFC 8754 - IPv6 Segment Routing Header (SRH) - Especifica la SRH, el procesamiento en origen, tránsito y endpoint, y el TLV HMAC
3. RFC 8986 - SRv6 Network Programming - Define la estructura del SID, los comportamientos de endpoint y de cabecera, y los flavors PSP/USP/USD
4. RFC 9252 - BGP Overlay Services Based on SRv6 - Cómo BGP señaliza los SID de servicio SRv6 para L3VPN y EVPN
5. RFC 9602 - SRv6 Segment Identifiers in the IPv6 Addressing Architecture - Reserva 5f00::/16 para los SID de SRv6
6. RFC 9800 - Compressed SRv6 Segment List Encoding - Estandariza la compresión NEXT-C-SID (uSID) y REPLACE-C-SID
7. What is SRv6 network programming? - APNIC Blog - Introducción de Clarence Filsfils (2020) al modelo de programación de red (en inglés)