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Computação LSP

Computação LSP de caminho restrito

O algoritmo De Caminho Mais Curto Restringido Primeiro (CSPF) é uma forma avançada do algoritmo de caminho mais curto (SPF) usado em computação de rotas OSPF e IS-IS. O CSPF é usado em caminhos de computação para LSPs que estão sujeitos a múltiplas restrições. Ao computar caminhos para LSPs, o CSPF considera não apenas a topologia da rede, mas também os atributos do LSP e dos links, e tenta minimizar o congestionamento equilibrando inteligentemente a carga da rede.

As restrições que o CSPF considera incluem:

  • Atributos LSP

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

    • Requisitos de largura de banda

    • Rota explícita (rigorosa ou solta)

    • Limitações de salto

    • Prioridade (configuração e espera)

  • Atributos de link

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

    • Largura de banda reservada dos links (largura de banda estática sem a largura de banda atualmente reservada)

Os dados que o CSPF considera são provenientes das seguintes fontes:

  • Banco de dados de engenharia de tráfego — fornece ao CSPF informações atualizadas de topologia, a largura de banda reservada atual de links e as cores do link. Para que o algoritmo CSPF realize suas computaçãos, é necessário um IGP de estado de link (como OSPF ou IS-IS) com extensões especiais. Para que o CSPF seja eficaz, o IGP de estado de enlace em todos os roteadores deve suportar as extensões especiais. Ao criar o banco de dados de topologia, o IGP estendido deve levar em consideração os LSPs atuais e deve inundar as informações da rota em todos os lugares. Como mudanças na largura de banda de link reservada e atualizações de banco de dados de causa de link causa, um IGP estendido tende a inundar com mais frequência do que um IGP normal. Veja Figura 1 um diagrama das relações entre esses componentes.

  • LSPs ativos atualmente — inclui todos os LSPs que devem se originar do roteador e seu status operacional atual (para cima, para baixo ou tempo limite).

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 seguintes:

  1. Computa LSPs um de cada vez, começando com o LSP de maior prioridade (aquele com o menor valor de prioridade de configuração). Entre 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 totalmente duplex e não têm largura de banda reserva suficiente.

  3. Se a configuração LSP incluir a include declaração, pode todos os links que não compartilham nenhuma cor incluída.

  4. Se a configuração LSP incluir a exclude declaração, pode todos os links que contêm cores excluídas. Se o enlace não tiver uma cor, ele será aceito.

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

  6. Se vários caminhos de custo igual permanecerem, selecione aquele com menos saltos.

  7. Se vários caminhos de igual custo permanecerem, aplicará a regra de balanceamento de carga CSPF configurada no LSP (menos preenchimento, mais preenchimento ou aleatório).

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

Desempate da seleção de caminhos CSPF

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

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

  • Menos preenchimento — o caminho com a maior razão de largura de banda mínima disponível é preferido. Essa regra tenta igualar a reserva em cada link.

  • Mais preenchimento — o caminho com a menor razão de largura de banda mínima disponível é preferido. Essa regra tenta preencher um link antes de passar para links alternativos.

As definições a seguir descrevem como uma figura para uma razão de largura de banda disponível mínima é derivada para as regras de menor preenchimento e mais de preenchimento:

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

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

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

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

Nota:

Para que o menor preenchimento ou a maioria dos comportamentos de preenchimento sejam usados, os caminhos devem ter sua largura de banda (especificada usando a bandwidth declaração no nível da [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name] hierarquia) ou largura de banda mínima (especificada usando a minimum-bandwidth declaração no nível da [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name auto-bandwidth] hierarquia) configurada para um valor superior a 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 for 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 em informações de topologia disponíveis atualmente — informações que geralmente são recentes, mas não completamente precisas. As colocações de LSP são otimizadas localmente, com base no status atual da rede.

Para otimizar os 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 mesmo pode criar essa ferramenta ou modificar uma ferramenta de projeto 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 conta o seguinte ao realizar os cálculos otimizados:

  • Todos os requisitos do LSP

  • Todos os atributos do link

  • Topologia de rede completa

Configuração de desempate de CSPF

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

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

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

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

  • Para preferir o caminho com os links mais utilizados, 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 link (como IS-IS ou OSPF) e oferecer suporte a extensões que permitam que a reserva de largura de banda atual no enlace de cada roteador seja relatada, os LSPs de caminho limitado são computados por padrão.

As implementações do Junos de IS-IS e OSPF incluem as extensões que oferecem suporte à computação LSP de caminho limitado.

Se o IS-IS estiver habilitado em um roteador ou habilitar extensões de engenharia de tráfego OSPF, o MPLS executa a computação LSP de caminho limitado por padrão. Para obter informações sobre como funciona a computação LSP de caminho limitado, consulte A computação LSP de caminho restringido.

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

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

  • Os LSPs de caminho restrito se redirecionam para longe de falhas de nó e congestionamento.

Quando a computação LSP de caminho limitado é ativada, você pode configurar o LSP de modo que ele seja reoptimizado periodicamente, conforme descrito na otimização de LSPs sinalizados.

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

Por padrão, a computação LSP de caminho limitado está ativada. Você pode querer desativar a computação LSP de caminho restrito quando todos os nós não suportam as extensões de engenharia de tráfego necessárias. Para desativar a computação LSP de caminho limitado, inclua a no-cspf declaração:

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

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