uSID：SRv6のSID圧縮¶

SRv6に対する初期の批判の1つがオーバーヘッドでした。SIDは1つあたり128ビット（16バイト）あり、5つのSIDからなるセグメントリストは、すべてのパケットに80バイトを追加します。**マイクロSID（uSID）**は、複数のセグメント命令を128ビットのSID 1つに詰め込むことで、この問題を解決します。

課題¶

従来のSRv6では、セグメントリストのホップごとに16バイトかかります。

Classic SRv6 (5 SIDs = 80 bytes overhead):
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ SRH: Segment List                             │
│   [0]: fc00:0:5::1  (16 bytes)               │
│   [1]: fc00:0:4::1  (16 bytes)               │
│   [2]: fc00:0:3::1  (16 bytes)               │
│   [3]: fc00:0:2::1  (16 bytes)               │
│   [4]: fc00:0:1::1  (16 bytes)               │
│                          Total: 80 bytes      │
└──────────────────────────────────────────────┘

短いパケットや遅延に敏感なトラフィックでは、このオーバーヘッドは無視できません。

解決策：マイクロSID（uSID）¶

uSID（RFC 9800）は、128ビットのコンテナ1つに最大6つのマイクロ命令を詰め込みます。

uSID Container (6 micro-SIDs = 16 bytes total!):
┌──────────────────────────────────────────────┐
│ Single 128-bit IPv6 Address:                  │
│                                               │
│  fcbb:bbbb:0001:0002:0003:0004:0005:0006    │
│  ├──┬────┤├──┤├──┤├──┤├──┤├──┤├──┤          │
│  │ Block ││uS1││uS2││uS3││uS4││uS5││uS6│   │
│  │(32bit)││16b││16b││16b││16b││16b││16b│     │
│                          Total: 16 bytes!     │
└──────────────────────────────────────────────┘

構造¶

要素	サイズ	説明
uSID Block	32ビット	ドメイン内のすべてのuSIDに共通のプレフィックス（例：`fcbb:bbbb`）
uSID	各16ビット	ノードとビヘイビアを識別する個々のマイクロ命令
End-of-Container	16ビット（0000）	コンテナ内の有効なuSIDの終わりを示す

動作の仕組み¶

uSIDコンテナの処理は、シンプルな**シフト＆ルックアップ（shift-and-lookup）**です。

ステップ1 - Ingressが受信:
  DA = fcbb:bbbb:0001:0002:0003:0000:0000:0000
                  ^^^^
                  アクティブuSID → ノード1

ステップ2 - ノード1がuSID 0001を処理し、左にシフト:
  DA = fcbb:bbbb:0002:0003:0000:0000:0000:0000
                  ^^^^
                  アクティブuSID → ノード2

ステップ3 - ノード2がuSID 0002を処理し、左にシフト:
  DA = fcbb:bbbb:0003:0000:0000:0000:0000:0000
                  ^^^^
                  アクティブuSID → ノード3

ステップ4 - ノード3がuSID 0003を処理し、左にシフト:
  DA = fcbb:bbbb:0000:0000:0000:0000:0000:0000
                  ^^^^
                  End-of-Container (0000) → SRHの次のエントリへ

オーバーヘッドの比較¶

シナリオ	従来のSRv6	uSID	削減率
SID 3つ	48バイト	16バイト	67%
SID 6つ	96バイト	16バイト	83%
SID 10個	160バイト	32バイト（コンテナ2つ）	80%
SID 12個	192バイト	32バイト（コンテナ2つ）	83%

16バイトで6ホップ

uSIDコンテナ1つで、従来のSRv6がSID 1つに使うのと同じ領域に、最大6つのセグメント命令をエンコードできます。これにより、オーバーヘッドの点でSRv6はMPLSのラベルスタックと同等か、それ以上になります。

uSIDとG-SRv6¶

2つの圧縮方式が登場し、現在はRFC 9800の下で統一されています。

項目	uSID（NEXT-C-SID）	G-SRv6（REPLACE-C-SID）
提案元	Cisco、Bell Canada	China Mobile、Huawei
処理方式	シフト＆ルックアップ	リプレース＆ルックアップ
uSIDのサイズ	16または32ビット	16または32ビット
RFC	RFC 9800	RFC 9800
採用状況	世界の複数の事業者	世界の複数の事業者

どちらもRFC 9800（SRv6 SID Compression）で標準化されており、相互運用性が確保されています。

設定例¶

Cisco IOS-XRLinux (iproute2)

segment-routing
 srv6
  locators
   locator uSID-MAIN
    micro-segment behavior unode psp-usd
    prefix fcbb:bb01::/48
   !
  !
 !
!

# uSIDコンテナでカプセル化
ip route add 10.0.0.0/24 encap seg6 mode encap \
  segs fcbb:bbbb:0001:0002:0003:: dev eth0

導入状況¶

複数の事業者がSRv6 uSIDの導入を公表しています。公開された発表の一覧と出典へのリンクはReal-World Deployments （英語） にまとめています。

参考文献¶

RFC 9800 - Compressed SRv6 Segment List Encoding - SRv6の圧縮方式としてNEXT-C-SIDとREPLACE-C-SIDのフレーバーを定義する標準化RFC
draft-filsfils-spring-net-pgm-extension-srv6-usid - SRv6 uSID Instruction - マイクロSID（uSID）のネットワークプログラミング拡張を最初に提案したIETFドラフト
Bell Canada SRv6-uSID Deployment (PDF) - Bell CanadaにおけるSRv6 uSIDの商用運用についてのDaniel Voyer氏の講演資料 （英語）
Segment Routing - SRv6 uSID L3VPN Interoperability - segment-routing.netによるSRv6 uSID L3VPNのマルチベンダー相互接続デモ （英語）