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Computação LSP

Computação de LSP de caminho restrito

O algoritmo Constrained Shortest Path First (CSPF) é uma forma avançada do algoritmo SPF (Shortest Path-First, caminho mais curto) usado em OSPF e IS-IS de roteamento. O CSPF é usado em caminhos de computação para LSPs que estão sujeitos a várias restrições. Ao computar caminhos para LSPs, o CSPF considera não só a topologia da rede, mas também os atributos do LSP e dos links, e tenta minimizar o congestionamento equilibrando a carga da rede com inteligência.

As restrições que o CSPF considera incluem:

  • atributos LSP

    • Grupos administrativos (ou seja, requisitos de cores de enlace)

    • Requisitos de largura de banda

    • Roteado explícito (estrito ou solto)

    • Limitações de hop

    • Prioridade (configuração e espera)

  • Atributos de enlace

    • Grupos administrativos (ou seja, cores de enlace atribuídos ao enlace)

    • Largura de banda reserva dos links (largura de banda estática menos a largura de banda atualmente reserva)

Os dados que o CSPF considera são das seguintes fontes:

  • Banco de dados de engenharia de tráfego — fornece ao CSPF informações de topologia atualizadas, à largura de banda reserva atual dos enlaces e às cores do enlace. Para o algoritmo CSPF realizar suas computação, é necessário um IGP de estado de enlace (como OSPF ou IS-IS) com extensões especiais. Para que o CSPF seja eficaz, a rede de estado de enlace IGP todos os roteadores deve ter suporte para as extensões especiais. Ao criar o banco de dados de topologia, a IGP estendida deve levar em consideração os LSPs atuais e inundar as informações de roteamento em todos os lugares. Como as alterações na largura de banda do enlace reservado e nas atualizações de cores do banco de dados causam o enlace, uma IGP costuma inundar com mais frequência do que uma rede IGP. Consulte Figura 1 um diagrama das relações entre esses componentes.

  • LSPs atualmente ativos — Inclui todos os LSPs que devem ser originados do roteador e seu status operacional atual (up, down ou timeout).

Figura 1: Processo de computação CSPFProcesso de computação CSPF

Esta seção discute os seguintes tópicos:

Como o CSPF escolhe um caminho

Para selecionar um caminho, o CSPF segue determinadas regras. As regras são as seguinte:

  1. Calcula LSPs um por vez, começando com o LSP de maior prioridade (aquele com o menor valor de prioridade de configuração). Entre os LSPs de igual prioridade, o CSPF presta serviços aos LSPs em ordem alfabética dos nomes LSP.

  2. Poda o banco de dados de engenharia de tráfego de todos os links que não são full-duplex e não têm largura de banda reserval suficiente.

  3. Se a configuração LSP incluir a instrução, poda todos os links que não include compartilham cores incluídas.

  4. Se a configuração LSP incluir a exclude instrução, poda todos os en links que contenham cores excluídas. Caso o enlace não tenha uma cor, ele é aceito.

  5. Se vários caminhos têm custo igual, escolha aquele cujo endereço de último hop seja o mesmo do destino do LSP.

  6. Se vários caminhos de custo iguais permanecerem, selecione aquele com o menor número de hops.

  7. Se vários caminhos de custo igual permanecerem, aplicar a regra de balanceamento de carga CSPF configurada no LSP (menos preencher, mais preencher ou aleatoriamente).

O CSPF encontra o caminho mais curto em direção ao roteador de saída do LSP, levando em consideração as restrições do caminho explícito. Por exemplo, se o caminho tiver de passar pelo Roteador A, dois SPFs separados são computados, um do roteador de entrada ao roteador A, e o outro do Roteador A ao roteador de saída. Todas as regras do CSPF são aplicadas a ambas as computação.

Desempate da seleção de caminho do CSPF

Se mais de um caminho ainda estiver disponível após a aplicação das regras do CSPF ( Comoo CSPFescolhe um caminho ), uma regra de desempate é aplicada para escolher o caminho do LSP. A regra usada depende da configuração. Existem três regras de desempate:

  • Aleatoriamente — Um dos caminhos restantes é escolhido aleatoriamente. Essa regra tende a colocar um número igual de LSPs em cada enlace, independentemente da razão de largura de banda disponível. Esse é o comportamento padrão.

  • Menor preenchimento — o caminho com a maior razão de largura de banda mínima disponível é preferido. Essa regra tenta equalizar a reserva em cada enlace.

  • A maioria dos preenchimentos — o caminho com a menor razão de largura de banda disponível é preferido. Essa regra tenta preencher um enlace antes de passar para links alternativos.

As definições a seguir descreverão como uma figura para a razão de largura de banda disponível mínima é derivada para as regras de menor preenchimento e maioria dos preenchimentos:

  • Largura de banda reserva = largura de banda do enlace x fator de assinatura do enlace

  • Largura de banda disponível = largura de banda reserva – (soma das larguras de banda dos LSPs que atravessam o enlace)

  • Razão de largura de banda disponível = largura de banda disponível/largura de banda reservavel

  • Razão de largura de banda mínima disponível (para um caminho) = a menor razão de largura de banda disponível dos links em um caminho

Nota:

Para que menos preencher ou a maioria dos comportamentos de preenchimento sejam usados, os caminhos precisam ter sua largura de banda (especificada usando a instrução no nível da hierarquia) ou largura de banda mínima (especificada usando a instrução no nível da hierarquia) configurada para um valor maior que bandwidth[edit protocols mpls label-switched-path lsp-name]minimum-bandwidth[edit protocols mpls label-switched-path lsp-name auto-bandwidth] 0. Se a largura de banda ou a largura de banda mínima para os caminhos não estiver configurada ou configurada como 0, a largura de banda mínima disponível não pode ser calculada e o comportamento de seleção de caminho aleatório é usado.

Caminhos de CSPF de computação offline

O Junos OS fornece apenas computação CSPF on-line e em tempo real; cada roteador realiza cálculos de CSPF, independentemente dos outros roteadores da rede. Esses cálculos são baseados nas informações de topologia disponíveis atualmente, informações que geralmente são recentes, mas não são completamente precisas. Os posicionamentos de LSP são otimizados localmente, com base no status atual da rede.

Para otimizar links globalmente em toda a rede, você pode usar uma ferramenta offline para realizar os cálculos do CSPF e determinar os caminhos para os LSPs. Você pode criar essa ferramenta sozinho ou modificar uma ferramenta de design de rede existente para realizar esses cálculos. Você deve executar a ferramenta periodicamente (diariamente ou semanalmente) e baixar os resultados no roteador. Uma ferramenta offline deve levar em consideração os seguintes cálculos ao realizar os cálculos otimizados:

  • Todos os requisitos do LSP

  • Todos os atributos de enlace

  • Topologia de rede completa

Configuração do CSPF Tie Breaking

Ao selecionar um caminho para um LSP, o CSPF usa um processo de desempate se houver vários caminhos de custo igual. Para obter informações sobre como o CSPF escolhe um caminho, consulte Como o CSPF escolhe um caminho.

Você pode configurar uma das seguintes declarações (você só pode configurar uma dessas declarações por vez) para alterar o comportamento do desempate do CSPF:

  • Por padrão, uma regra de desempate aleatoriamente para CSPF é usada para selecionar um caminho do conjunto de caminhos de custo igual. No entanto, você também pode configurar esse behvior explicitamente usando a random declaração:

  • Para preferir o caminho com os links menos usados, inclua a least-fill declaração:

  • Para preferir o caminho com os links mais usados, inclua a most-fill declaração:

Você pode incluir cada uma dessas declarações nos seguintes níveis de hierarquia:

  • [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name]

  • [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls label-switched-path lsp-name]

Desativação da computação LSP de caminho restrito

Se o IGP for um protocolo de estado de enlace (como IS-IS ou OSPF) e tiver suporte para extensões que permitam que a reserva de largura de banda atual em cada enlace de roteador seja informada, os LSPs de caminho restrito são computados por padrão.

As implementações do Junos de IS-IS e OSPF incluem as extensões que suportam a computação LSP de caminho restrito.

  • IS-IS — essas extensões são habilitadas por padrão. Para desativar esse suporte, inclua a declaração em nível de hierarquia, como discutido na Biblioteca de Protocolos de Roteamento junos OS para disable[edit protocols isis traffic-engineering]dispositivos de roteamento.

  • OSPF — essas extensões estão desabilitadas por padrão. Para habilitar esse suporte, inclua a instrução nas configurações de todos os roteadores em execução OSPF, conforme descrito na Biblioteca de Protocolos de Roteamento traffic-engineeringjunos OS para dispositivos de roteamento.

Se IS-IS estiver habilitado em um roteador ou você habilitar OSPF extensões de engenharia de tráfego, MPLS realizará por padrão a computação LSP de caminho restrito. Para obter informações sobre como funciona a computação LSP de caminho restrito, consulte Computação LSPde caminho restrito.

Os LSPs de caminho restrito têm maior chance de serem estabelecidos com rapidez e sucesso pelos seguintes motivos:

  • A computação de LSP leva em consideração a reserva de largura de banda atual.

  • LSPs de caminho restrito recaminham-se para longe de falhas de nó e congestionamento.

Quando a computação LSP de caminho restrito está ativada, você pode configurar o LSP de maneira que ele seja periodicamente reoptimizado, como descrito em Otimização de LSPs sinalizados.

Quando um LSP está sendo estabelecido ou quando um LSP existente falha, a computação LSP de caminho restrito é repetida periodicamente no intervalo especificado pelo temporizador de repetição até que o LSP seja definido com sucesso. Uma vez configurada a LSP, nenhuma recomputação é feita. Para obter mais informações sobre o temporizador de retrimento, consulte Configurar a conexão entre roteadores de entrada e saída.

Por padrão, a computação LSP de caminho restrito está habilitada. É possível desativar a computação LSP de caminho restrito quando todos os nós não suportarem as extensões de engenharia de tráfego necessárias. Para desativar a computação LSP de caminho restrito, inclua a no-cspf declaração:

Para ver uma lista de níveis de hierarquia nos quais você pode incluir essa declaração, consulte a seção resumo de declarações para esta declaração.

Se você desativar a computação LSP de caminho restrito em LSPs configurando a instrução e, em seguida, tentar anunciar outros LSPs com métricas inferiores do que os IGPs deste roteador em IS-IS ou OSPF, novos no-cspf LSPs não podem ser estabelecidos.