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Configuração de LSP pop-and-forward

Os LSPs pop-and-forward introduzem a noção de rótulos pop pré-instalados por engenharia de tráfego que são compartilhados por LSPs RSVP-TE que atravessam esses enlaces e reduzem significativamente o estado do plano de encaminhamento necessário. Um roteador de comutação de rótulos de trânsito (LSR) aloca um rótulo pop exclusivo por link de engenharia de tráfego com uma ação de encaminhamento para estourar o rótulo e encaminhar o pacote por esse link de engenharia de tráfego caso o rótulo apareçam na parte superior do pacote. Esses rótulos pop são enviados de volta na mensagem RESV do LSP em cada LSR e gravados ainda mais no objeto de rota de registro (RRO). A pilha de rótulos é construída a partir dos rótulos gravados no RRO e empurrado pelo roteador de borda de rótulos de entrada (LER), enquanto cada salto de trânsito executa uma ação pop-and-forward em seu rótulo. Os túneis pop-and-forward aprimoram os benefícios do plano de controle RSVP-TE com a simplicidade do plano de encaminhamento MPLS compartilhado.

Benefícios dos túneis LSP pop-and-forward RSVP-TE

  • Scaling advantage of RSVP-TE— Qualquer limite de espaço de rótulo específico da plataforma em um LSR é impedido de ser uma restrição ao dimensionamento do plano de controle nessa interface.

  • Reduced forwarding plane state— Os rótulos de trânsito em um link de engenharia de tráfego são compartilhados em túneis RSVP-TE que atravessam o enlace e são usados independentemente dos dispositivos de entrada e saída dos LSPs, reduzindo significativamente o estado de plano de encaminhamento necessário.

  • Reduced transit data plane state— Como os rótulos pop são alocados por link de engenharia de tráfego e compartilhados entre LSPs, o estado total do rótulo no plano de encaminhamento é reduzido a uma função do número de vizinhos RSVP nessa interface.

  • Faster LSP setup time— O estado do plano de encaminhamento não é programado durante a configuração e o rompimento do LSP. Como resultado, o plano de controle não precisa esperar sequencialmente em cada salto para que o plano de encaminhamento seja programado antes de enviar o rótulo upstream na mensagem RESV, resultando em um tempo reduzido de configuração de LSP.

  • Backward compatibility— Isso permite compatibilidade reversa com LSRs de trânsito que fornecem rótulos regulares em mensagens RESV. Os rótulos podem ser misturados em hops de trânsito em um único MPLS RSVP-TE LSP. Certos LSRs podem usar rótulos de link de engenharia de tráfego e outros podem usar rótulos regulares. A entrada pode construir uma pilha de rótulos adequadamente com base em que tipo de rótulo é gravado de cada LSR de trânsito.

Terminologia do túnel LSP pop-and-forward

A terminologia a seguir é usada na implementação de túneis LSP pop-and-forward RSVP-TE:

  • Pop label— Um rótulo de entrada em um LSR que é lançado e encaminhado por um link específico de engenharia de tráfego para um vizinho.

  • Swap label— Um rótulo de entrada em um LSR que é trocado para um rótulo de saída e encaminhado por um link específico de engenharia de tráfego downstream.

  • Delegation label— Um rótulo de entrada em um LSR que é estourado. Um novo conjunto de rótulos é empurrado antes que o pacote seja encaminhado.

  • Delegation hop— Um salto de trânsito que aloca um rótulo de delegação.

  • Application label depth (AppLD)— Número máximo de rótulos de aplicativos ou serviços (por exemplo, VPN, LDP ou rótulos explícitos IPv6) que podem estar abaixo dos rótulos de transporte RSVP. Ele é configurado por nó e é igualmente aplicável a todos os LSPs, e não é sinalizado nem anunciado.

  • Outbound label depth (OutLD)— Número máximo de rótulos que podem ser empurrados antes que um pacote seja encaminhado. Este é local para o nó, e não é sinalizado nem anunciado.

  • Additional transport label depth (AddTLD)— Número máximo de outros rótulos de transporte que podem ser adicionados (por exemplo, rótulo de bypass). Este é um parâmetro por LSP que não é sinalizado nem anunciado. O valor é discernido verificando se o LSP foi sinalizado com proteção de enlace (AddTLD=1) ou sem proteção de enlace (AddTLD=0).

  • Effective transport label depth (ETLD)— Número de rótulos de transporte que o salto LSP pode enviar potencialmente para o salto downstream. Esse valor é sinalizado por LSP no subobjecto de atributos hop. O subobjecto de atributos hop é adicionado ao objeto de rota de registro (RRO) na mensagem de caminho.

Rótulo e sinalização de túnel LSP pop-and-forward

Cada link de engenharia de tráfego é alocado em um rótulo pop instalado na tabela de roteamento mpls.0 com uma ação de encaminhamento para estourar o rótulo e encaminhar o pacote pelo link de engenharia de tráfego para o vizinho downstream do túnel RSVP-TE.

Para túneis LSP pop-and-forward, o rótulo pop para o link de engenharia de tráfego é alocado quando a primeira mensagem RESV para um LSP de trânsito pop-and-forward chega por esse enlace de engenharia de tráfego. Isso é feito para evitar a pré-localização de rótulos pop e instalá-los em redes onde LSPs pop-and-forward não estão configurados.

Nota:

Para que os túneis LSP pop-and-forward funcionem efetivamente, recomendamos que você configure a maximum-labels declaração em todas as interfaces da rede RSVP-TE.

Figura 1 exibe rótulos pop em todas as interfaces para dispositivos vizinhos.

Figura 1: Rótulos de túnel LSP pop-and-forwardRótulos de túnel LSP pop-and-forward

Existem dois túneis LSP pop-and-forward — T1 e T2. O túnel T1 é do Dispositivo A ao Dispositivo E no caminho A-B-C-D-E. O túnel T2 vai do Dispositivo F ao Dispositivo E no caminho F-B-C-D-E. Ambos os túneis, T1 e T2, compartilham os mesmos enlaces de engenharia de tráfego B-C, C-D e D-E.

Enquanto o RSVP-TE sinaliza a configuração do túnel pop-and-forward T1, o LSR D recebe a mensagem RESV da saída E. O dispositivo D verifica o enlace de engenharia de tráfego de próximo salto (D-E) e fornece o rótulo pop (250) na mensagem RESV para o túnel. O rótulo é enviado no objeto do rótulo e também é gravado no subobject de rótulo (com o conjunto de bits de rótulo pop) transportado no RRO. Da mesma forma, o Dispositivo C fornece o rótulo pop (200) para o enlace de engenharia de tráfego next-hop C-D e Device B fornece o rótulo pop (150) para o enlace B-C de engenharia de tráfego de next-hop. Para o túnel T2, os LSRs de trânsito fornecem os mesmos rótulos pop descritos para o túnel T1.

Ambos os roteadores de borda de rótulo (LERs), Dispositivo A e Dispositivo F, empurram a mesma pilha de rótulos [150(top), 200, 250] para túneis T1 e T2, respectivamente. Os rótulos gravados no RRO são usados pela LER de entrada para construir uma pilha de rótulos.

Os rótulos de túnel LSP pop-and-forward são compatíveis com interfaces de trânsito que usam rótulos de swap. Os rótulos podem ser misturados em hops de trânsito em um único MPLS RSVP-TE LSP, onde certos LSRs podem usar rótulos pop e outros podem usar rótulos de swap. O dispositivo de entrada constrói a pilha de rótulos apropriada com base no tipo de rótulo registrado em cada LSR de trânsito.

Empilhamento de rótulos de túnel LSP pop-and-forward

Construção da pilha de rótulos na entrada

A LER de entrada verifica o tipo de rótulo recebido de cada salto de trânsito conforme registrado no RRO na mensagem RESV e gera a pilha de rótulos apropriada para usar no túnel pop-and-forward.

A lógica a seguir é usada pela LER de entrada enquanto constrói a pilha de rótulos:

  • Cada subobjecto de rótulos RRO é processado a partir do subobjecto do rótulo desde o primeiro salto downstream.

  • Qualquer rótulo fornecido pelo primeiro salto downstream é sempre empurrado na pilha de rótulos. Se o tipo de rótulo for um rótulo pop, qualquer rótulo do salto downstream bem-sucedido também é empurrado na pilha de rótulos construída.

  • Se o tipo de rótulo for um rótulo de swap, qualquer rótulo do salto downstream bem-sucedido não é empurrado na pilha de rótulos construída.

Auto-delegação da Label Stack

O dispositivo de entrada executa o CSPF (Constrained Shortest Path First) para computar o caminho, e se o comprimento do salto for maior do que o OutLD-AppLD-AddTLDdispositivo de entrada, o dispositivo de entrada não pode impor toda a pilha de rótulos para chegar ao dispositivo de saída.

Ao solicitar o RSVP-TE para sinalizar o caminho, o dispositivo de entrada sempre solicita a autodelegação para o LSP, onde um ou mais saltos de trânsito se selecionam automaticamente como saltos de delegação para empurrar a pilha de rótulos para chegar ao próximo hop da delegação. O Junos OS usa um algoritmo baseado no ETLD (Effective Transport Label-Stack Depth, profundidade de rótulos de transporte) recebido que cada trânsito executa para decidir se ele deve se autoselecionar como um salto de delegação. Este algoritmo é baseado na seção do ETLD na Internet draft-ietf-mpls-rsvp-shared-labels-00.txt (expira em 11 de setembro de 2017), sinalizando túneis RSVP-TE em um plano de encaminhamento MPLS compartilhado.

A pilha de rótulos imposta pelo dispositivo de entrada entrega o pacote até o salto da primeira delegação. A pilha de rótulos de cada delegação hop também inclui o rótulo de delegação do próximo salto de delegação no fundo da pilha.

Figura 2 exibe rótulos em cada interface de dispositivo, onde o Dispositivo D e o Dispositivo I são hops de delegação, [Label] P é o rótulo pop, e [Label] D é o rótulo da delegação. O túnel de LSP RSVP-TE é A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L. O rótulo de delegação 1250 representa (300, 350, 400, 450, 1500); O rótulo de delegação 1500 representa (550, 600).

Figura 2: Rótulos pop-and-forward LSP Tunnel Pop e DelegaçãoRótulos pop-and-forward LSP Tunnel Pop e Delegação

Nessa abordagem, para o túnel, o dispositivo LER A de entrada empurra (150, 200, 1250). Na LSR Device D, o rótulo 1250 da delegação é estourado e os rótulos 300, 350, 400, 450 e 1500 são empurrados. No LSR Device I, o rótulo delegação 1500 é estourado e o conjunto restante de rótulos (550, 600) é empurrado. No Junos OS, a ação pop e push ocorre como uma troca para o rótulo inferior da pilha de saída e empurra os rótulos restantes.

Um rótulo de delegação e o segmento LSP que ele abrange podem ser compartilhados por vários LSPs pop-and-forward. Um segmento de delegação de LSP consiste em um conjunto ordenado de hops (endereços IP e rótulos) como visto no RESV RRO. O rótulo de delegação (e o segmento que abrange) não pertence a um LSP específico, mas pode ser compartilhado. Quando todos os LSPs que usam um rótulo de delegação são excluídos, o rótulo (e a rota) da delegação são excluídos.

Proteção de enlace de túnel LSP pop-and-forward

Para fornecer proteção de enlace em um ponto de reparo local (PLR) com um plano de dados pop-and-forward, o LSR aloca um rótulo pop separado para o link de engenharia de tráfego que é usado para os túneis RSVP-TE que solicitam proteção de enlace do dispositivo de entrada. Não são necessárias extensões de sinalização para oferecer suporte à proteção de enlaces para os túneis RSVP-TE no plano de dados pop-and-forward.

Figura 3 exibe rótulos pop em cada interface do dispositivo; rótulos marcados com P são rótulos pop que oferecem proteção de enlace para o link de engenharia de tráfego.

Figura 3: Proteção de enlace de túnel LSP pop e avançadoProteção de enlace de túnel LSP pop e avançado

Em cada LSR, rótulos pop protegidos por enlace podem ser alocados para cada enlace de engenharia de tráfego, e uma instalação de proteção de enlace lSP (que não é um LSP pop-and-forward, mas sim um LSP de bypass normal) pode ser criada para proteger o enlace de engenharia de tráfego. Esses rótulos podem ser enviados na mensagem RESV pelo LSR para LSPs solicitando a proteção de enlace pelo link específico da engenharia de tráfego. Como o bypass da instalação termina no próximo hop (ponto de fusão), o rótulo pop de entrada no pacote no PLR é o que o ponto de fusão espera.

Por exemplo, o dispositivo LSR B pode instalar um LSP de desvio de instalação para o rótulo pop 151 protegido por enlace. Quando o enlace de engenharia de tráfego B-C está em alta, o dispositivo LSR B abre 151 e envia o pacote para C. Se o enlace de engenharia de tráfego B-C estiver desligado, o LSR pode estourar 151 e enviar o pacote pelo backup da instalação para o Dispositivo C.

Recursos de LSP com suporte e suporte para pop-and-forward RSVP-TE

O Junos OS oferece suporte aos seguintes recursos com túneis LSP pop-and-forward RSVP-TE:

  • Rótulos pop por vizinho RSVP para LSP desprotegido.

  • Rótulos pop por vizinho RSVP para LSPs solicitando proteção de enlace usando bypass de instalações

  • Autodelegação do segmento LSP.

  • Modo de rótulo misto, em que certos LSRs de trânsito não oferecem suporte a túneis LSP pop-and-forward

  • Ping de LSP e roteamento de rastreamento

  • Todas as restrições de CSPF existentes.

  • Balanceamento de carga de tráfego entre LSPs pop e avançado e RSVP-TE LSP ponto a ponto regular.

  • Largura de banda automática, tunelamento LDP e LSP de contêiner TE++.

  • Interface Ethernet agregada.

  • Suporte a plataformas virtuais, como o roteador virtual vMX da Juniper Networks.

  • Suporte para 64 bits

  • Sistemas lógicos

O Junos OS não oferece suporte às seguintes funcionalidades para túneis LSP pop-and-forward RSVP-TE:

  • Proteção de enlace de nó

  • Proteção contra desvios para reroute rápido de MPLS

  • LSPs ponto a multiponto.

  • LSP com switch de distância.

  • LSPs MPLS (GMPLS) generalizados (incluindo LSPs bidirecionais, LSPs associados, interface de usuário para rede VLAN [UNI] e assim por diante)

  • Amostra de fluxo de fluxo de IP Flow Export (protocolo) (IPFIX) em linha para modelo MPLS

  • RFC 3813, Multiprotocol Label Switching (MPLS) Label Switching Router (LSR) Base de informações de gerenciamento (MIB)

  • IPv4 Explicit-null (inserir o rótulo 0 na parte inferior da pilha de rótulos não é suportado. Se houver rótulos de serviço abaixo da pilha de rótulos pop-and-forward RSVP-TE, porque o penúltimo salto para o LSP copia o valor EXP para o rótulo de serviço, isso pode permitir a continuidade da classe de serviço (CoS) em todo o plano de encaminhamento MPLS.

  • Popping de salto final (UHP)

  • Switchover gracioso do mecanismo de roteamento (GRES)

  • Roteamento ativo sem parar (NSR)