如何理解段路由（SPRING）？

段路由（SPRING）是一种转发范例，它基于特定的通信流提供源路由，这意味着通信流的源可以定义通信将采用的路径。

它的工作方式是，源（应用程序流）从可能与正常最短路径不同的可用路径中选择特定的所需路径（基于流需求），并将其编码为数据包头中的受控列表。指令称为“ 段 ”。

由于IPv4标头没有扩展标头支持分段路由功能（仅在需要时才允许将特定的IP选项添加到IPv4标头），因此无法直接支持它。

IPv6标头使用对扩展标头的本机支持构建，从而减轻了开发人员的需求。

SPRING引入了两个模型，可以使用 MPLS 或 IPv6 作为转发平面来转发具有所需段（SR-MPLS 或 SR-IPv6）的数据包。它是一个引人注目的架构，包含软件定义网络（SDN），并且是应用工程路由（AER）的基础。

根据图A，SDN控制器是可能的应用程序流程和启用SPRING的实际生产网络之间的链接，它区分了应用程序需求和可用资源。

图A

首先，应用程序相互传达其要求（SLA，延迟，带宽等）。这些要求由SDN控制器收集，而SDN控制器又从网络资源中收集足以满足这些要求的网络资源数据，例如拓扑，链接状态和链接利用率。最后，通过一系列指令段，将应用程序流映射到每个流的特定路径。

SPRING完全依赖于添加到IGP（OSPF / IS-IS）和 BGP 的少量扩展TLV，以支持其功能。

SPRING中的节点可以是任何节点，可以是路由器，交换机，服务器，甚至可以是基于虚拟机的转发器。在使用MPLS作为转发平面的情况下 ，一组有序的 “段” 被转码到一个标签堆栈中，堆栈中的每个标签都简单地表达为一个指令段。在使用IPv6 作为转发平面的情况下 ，这些有序段被转码为一系列跃点列表，插入到IPv6 标头的扩展名（SRH）中 ，每个跃点代表一个指令段。

归根结底，细分代表的是SR的子路径。节点可以合并以形成到网络目的地的完整路由。

指令段由两种方法提供：局部段和全局段。而它们中的任何一个都可以独立使用或彼此一致使用，以生成基于特定流的路径。

SR-MPLS

SR-MPLS是MPLS转发平面的分段路由模型。MPLS转发范例未做任何更改。MPLS操作（推送 / 交换 / 弹出）仍在进行，以将业务流隧道传输到所需的目的地。

当数据包从一开始就被发起时，发起者节点会推送多个分段标签（基于特定的业务流需求），这些分段标签表示要组合多少条指令/子路径并形成一条完整的所需路径。标记的流量将通过在中间MPLS节点之间交换最上面的段标签来转发，要处理的段是标记堆栈中最上面的段。

一旦某个段已由SR完全处理过。节点，其关联的标签被弹出，然后将流量转发到其余的SR。通过交换下一个SR将要处理的下一个段标签，将序列中的节点进行交换。系列中的节点，依此类推。

图B

图C

1. 根据图C，指令完成后（到达标签的目的地），第一个节点（全局）标签{ 65 }在节点{ D } 弹出。

2. 一旦完成其在该节点内的相关指令（通过将数据包转发至第一个接口），节点{ D } 就将其弹出邻接（本地）标签{ 9001 } 。

3. 最后，路由器{ P }将弹出其余标签{ 66 }作为默认PHP行为，并将IP数据包转发到节点{ Z }。