Возможности администратора повлиять на выбор пути

Bandwidth
ip rsvp bandwidth
Позволяет протоколу RSVP динамически резервировать до X Кбит/c пропускной способности на определенном интерфейсе
X – верхний предел резервирования в Кбит/с
Y – в MPLS не использкется
default: X==Y==75% пропусной способности интерфейса

Priority
tunnel mpls traffic-eng
{H}
Конфигурируется на интерфейсе типа tunnel
S = setup priority (0-7) - установка
H = holding priority (0-7) - удержание
0 – высший приоритет

Priority
Новый туннель с более высоким приоритетом установки может вытеснить (разорвать) туннель с более низким приоритетом удержания, если ему нужна пропускная способность старого туннеля
Конфигурирование S
Default: S=7, H=7

Priority
45MB
45MB
45MB
= 40MB tunnel S=7, H=7
= 40MB tunnel S=6, H=6

Priority
45MB
45MB
45MB
= 40MB tunnel with S=7, H=7
= 40MB tunnel with S=6, H=6
RtrC посылает сообщение ResvTear протокола RSVP к RtrA, туннель разрушается

Administrative Weight
mpls traffic-eng administrative-weight
Команда конфигурирования физического интерфейса
X = 0, 1, … (232 –1)
Назначает метрику, которая заменяет метрику IGP

Administrative Weight
tunnel mpls traffic-eng path-selection metric {te|igp}
Команда конфигурирования туннеля
Default параметр - ‘igp’
Параметр ‘te’ приведет к использованию сконфигурированной административной метрики administrative-weight при выборе пути для туннеля
Обычно используется при учете задержек каналов – чувствительная к задержкам метрика

Чувствительная к задержкам метрика
tunnel mpls traffic-eng path-selection metric {te|igp}
mpls traffic-eng administrative-weight
Сконфигурируйте admin weight == interface delay
Сконфигурируйте VoIP туннели для использования метрики TE metric при выборе пути

Attributes & Affinity
Атрибуты – 32 бита, описывающие некоторые свойства канала связи
Affinity туннеля (сходство) – желание проложить туннель через каналы с определенными свойствами

mpls traffic-eng attribute-flags <0x0-0xFFFFFFFF>
Команда физического интерфейса
Attributes & Affinity

tunnel mpls traffic-eng affinity <0x0-0xFFFFFFFF> {mask <0x0-0xFFFFFFFF>}
Команда конфигурирования туннеля
Маска определяет биты «интереса»
Биты affinity определяют желаемые значения бит интереса:
0x2 mask 0xA - «меня интересуют биты 2 and 8; бит 2 должен быть установлен в 1, а бит 8 - в 0»
Attributes & Affinity

Пример: чтобы исключить спутниковые каналы из туннеля для VoIP, нужно дать таки каналам атрибут 0x2, а туннель для VoIP сконфигурировать как ‘affinity 0x0 mask 0x2’
Attributes & Affinity

Auto-Bandwidth – динамическое изменение резервирования полосы
tunnel mpls traffic-eng auto-bw ?
collect-bw Just collect Bandwidth info on this tunnel
frequency Frequency to change tunnel BW
max-bw Set the Maximum Bandwidth for auto-bw on this tunnel
min-bw Set the Minimum Bandwidth for auto-bw on this tunnel
Команда конфигурирования туннеля
Периодически изменяет зарезервированную полосу для туннеля в зависмости от трафика, протекакющего через туннель
Настраиваемый таймер периода

Защита путей и каналов
В обычной IP сети отказ канала приводит к простою в несколько секунд

В сети MPLS нужно выполнить несколько больше действий для перехода на новый путь LSP
Защита путей и каналов

Стандартная защита пути в MPLS
tunnel mpls traffic-eng path-option 1 explicit name straight
tunnel mpls traffic-eng path-option 2 dynamic
Задается две опции для туннеля:
Основная – точный статический путь
Резервная – динамически вычисляемый путь после отказа основого

Fast ReRouting (Cisco)– быстрый переход на новый путь
Link Protection
Единственная схема, реализованная сегодня
Node Protection
Разрабатывается
Path Protection
Дальняя цель разработчиков

Link Protection
TE туннель A->B->D->E

Link Protection
B имеет предварительно установленный туннель к дальнему концу защищаемой линии (RtrD)
B считает, что D использовал при привязывании метки глобальное (платформенно-специфическое) пространство меток

Link Protection
Связь B->D отказывает, туннель A->E инкапсулируется в туннель B->D
Резервный туннель используется до тех пор, пока A не вычислит новый путь для туннеля A->B->C->D->E ( 10-30 сек)

Link Protection
Конфигурирование туннеля в ingress LSP:
tunnel mpls traffic-eng fast-reroute
На защищаемой линии:
mpls traffic-eng backup-path

Два подхода к поддержке QoS в сетях MPLS
DS-TE: Diffserv-aware Traffic Engineering (L-LSP)
Отдельные пути (и резервирование) для транков трафика разных классов DiggServ
Набор расширений протоколов, используемых для MPLS TE
Изменения в протоколах сигнализации (резервирование) – никаких новых механизмов QoS при передаче данных
Не дают гарантированного QoS
MPLS DS (E-LSP)
DSCP -> EXP
EXP -> PHB конфигурируется вручную

Резервирование полосы в TE
Find route & set-up tunnel for 20 Mb/s from POP1 to POP4
WAN area
Find route & set-up tunnel for 10 Mb/s from POP2 to POP4

Пример проблемы с голосовым трафиком в MPLS TE
2 туннеля через связь C<->E
40MB каждый туннель
100MB свободной полосы на связи C<->E, 55 МВ уже переносят голосовой трафик
Что будет, если каждый туннель будет переносить по 20MB трафикаVoIP?

Проблема: один пул пропускной способности для интерфейса, нет возможности дифференцировать тип трафика!
Решение: поддерживать несколько пулов
55MB LLQ+40MB LLQ = 95 MB LLQ – на 25МВ больше 50% канала –
большие задержки голоса
Пример проблемы с голосовым трафиком в MPLS TE

Задержка как функция коэффициента использования
Utilization
Delay
0%
100%
α %
Цель для
EF
Цель для Data
Premium – AF1
Цель для
Best-Effort
Если для EF трафика < α % , то задержка EF будет меньше M1 ms
Если для AF1 трафика < β % , то задержка AF1 будет меньше M2 ms
β %

Diffserv-Aware Traffic Engineering
ip rsvp bandwidth
sub-pool
«эта связь имеет резервируемую полосу X, Y из которой – это sub-pool»
Для приоритетного трафика доступно только Y Кбит/c, которые также входят в пул X

Пулы пропускной способности
Общая величина пула TE
Пул для приоритетного трафика, если он недоиспользован, то полоса отдается общему пулу

Diffserv-Aware Traffic Engineering
tunnel mpls traffic-eng bandwidth
sub-pool
Создание туннеля для приоритетного трафика, который резервирует X Кбит/с из sub-pool
Если в sub-pool уже нет достаточной полосы, то туннель не устанавливается
Трафик с этой меткой направляется в приоритетную очередь

Стандартизация DS-TE
Начало – середина 2000
Internet Drafts:
draft-ietf-tewg-diff-te-reqts-00.txt
draft-ietf-mpls-diff-te-ext-01.txt
draft-ietf-ospf-diff-te-00.txt
draft-ietf-isis-diff-te-00.txt

Сеть TE - Best Effort
Find route & set-up tunnel for 20 Mb/s from POP1 to POP4
WAN area
Find route & set-up tunnel for 10 Mb/s from POP2 to POP4

Сеть TE и MPLS Diff-Serv
Find route & set-up tunnel for 20 Mb/s (aggregate) from POP1 to POP4
Find route & set-up tunnel for 10 Mb/s (aggregate) from POP2 to POP4
WAN area

DiffServ Aware Traffic Engineering
Find route & set-up tunnel for 5 Mb/s of EF from POP1 to POP4
Find route & set-up tunnel for 3 Mb/s of EF from POP2 to POP4

Обобщенная коммутация на основе GMPLS
Единицы коммутации:
Тайм-слоты и виртуальные контейнеры SDH/PDH
Световые волны (лямбды) DWDM
Оптические волокна (порты)
Метка GMPLS представляет собой условный номер волокна, длины волны или тайм-слота в виртуальном контейнере
Протокол сигнализации из архитектуры GMPLS позволяет динамически сформировать оптический путь через SDH-мультиплексоры и DWDM кросс-коннекторы – гигабиты по требованию
Устройства узнают топологию сети и состояния каналов по традиционным протоколам маршрутизации сетей IP:
OSPF и IS-IS с расширениями
Переход на заранее определенный резервный маршрут –
десятки миллисекунд, как в SDH

Иерархия уровней коммутации в GPMLS
IP
SDH
λ
Fiber
λ
SDH
IP
IP-пакеты
Тайм-слоты и виртуальные контейнеры
Волны
Волокна
Сигнализация GMPLS управляет расстановкой меток в разнотипном оборудовании – общая плоскость управления
Пути вкладываются друг в друга:
Пути IP-пакетов объединяются в SDH/PDH пути
SDH/PDH пути объединяются в пути оптических волн
Пути оптических волны объединяются в волокна