Configuração de rotas alternativas sem loop para OSPF

O Per-Prefix Loop Free Alternates (LFA) — Loop Free Alternates (LFA) é uma tecnologia pela qual um vizinho pode ser usado como um próximo salto de backup para fornecer um caminho de reparo local para que o tráfego flua temporariamente em caso de falhas no próximo salto primário (nó ou link). Para isso, o requisito básico é que o vizinho de backup selecionado forneça um caminho livre de loop com relação ao próximo salto primário em direção a um destino, originando um conjunto de prefixos de protocolo de gateway interior (IGP).

A topologia a seguir explica o caso de implantação em que o recurso LFA por prefixo é aplicável.

Figura 1: Cenário de uso de LFA por prefixo

ABR1 e ABR2 são roteadores de limite de área (ABRs), abrigados duplos em uma rede núcleo IPv6, que anuncia o LSA sumário para o prefixo 10.0.1.0/24 com uma métrica de 10. Além disso, na perspectiva do roteador PE, o ABR1 é o melhor idealizador de prefixo para 10,0.1.0/24. Neste caso, o P2 não é um LFA válido para a ABR1 devido aos multi caminhos de custo igual (ECMP) {P2, PE, P1, ABR1} e {P2, ABR2, ABR1} fazendo com que parte do tráfego seja roteado de volta pelo roteador PE (sem LFA válido). No entanto, para o ABR2, que também é um originador de prefixo para 10.0.1.0/24, o P2 é um LFA válido porque o único caminho é {P2, ABR2}.

Um caminho sem loop é aquele que não encaminha o tráfego de volta pelo dispositivo de roteamento para chegar a um determinado destino. Ou seja, um vizinho cujo caminho mais curto primeiro até o destino atravessa o dispositivo de roteamento que não é usado como rota de backup para esse destino. Para determinar caminhos alternativos sem loop para rotas OSPF, o Junos OS executa cálculos de caminho mais curto (SPF) em cada vizinho de um salto. Você pode habilitar o suporte para rotas alternativas sem loop em qualquer interface OSPF. Como é uma prática comum habilitar o LDP em uma interface para a qual o OSPF já está habilitado, esse recurso também oferece suporte para caminhos comuados por rótulos (LSPs) LDP.

O nível de cobertura de backup disponível por rotas OSPF depende da topologia real da rede e normalmente é inferior a 100% para todos os destinos em qualquer dispositivo de roteamento. Você pode estender a cobertura de backup para incluir caminhos LSP RSVP.

O Junos OS oferece três mecanismos de redundância de rota para OSPF por rotas alternativas sem loop:

• Proteção de enlaces — oferece proteção de tráfego por link. Use a proteção de links quando você assume que apenas um único link pode ficar indisponível, mas que o nó vizinho no caminho principal ainda estaria disponível por meio de outra interface.

• Proteção contra enlaces de nós — estabelece um caminho alternativo por meio de um dispositivo de roteamento totalmente diferente. Use a proteção de enlaces de nós quando você assume que o acesso a um nó é perdido quando um link não estiver mais disponível. Como resultado, o Junos OS calcula um caminho de backup que evita o dispositivo primário de roteamento de próximo salto.

• Alternativas sem loop por prefixo (LFAs) — É uma tecnologia pela qual um vizinho pode ser usado como um próximo salto de backup para fornecer um caminho de reparo local para que o tráfego flua temporariamente em caso de falhas no próximo salto primário (nó ou link). Para isso, o requisito básico é que o vizinho de backup selecionado forneça um caminho sem loop em relação a um próximo salto primário em direção a um destino, originando um conjunto de prefixos de protocolo de gateway interior (IGP).

  Em certas topologias e cenários de uso, pode ser possível que vários destinos estejam originando o mesmo prefixo e não haja LFA viável para o melhor originador de prefixo, enquanto um originador de prefixo não melhor tem um LFA viável. O LFA por prefixo é um mecanismo pelo qual o LFA para um originador de prefixo não melhor pode ser usado em vez do LFA para o melhor originador de prefixo para fornecer reparo local. Nesses casos, o LFA por prefixo pode ser usado para aumentar a cobertura de reparo local para o protocolo OSPF.

Ao ativar a proteção de enlaces ou a proteção de nós em uma interface OSPF, o Junos OS cria um caminho alternativo para o próximo salto primário para todas as rotas de destino que atravessam uma interface protegida.

Este exemplo demonstra o uso da proteção de enlaces para interfaces que têm o OSPF habilitado.

Ao ativar a proteção de enlaces, o Junos OS cria um caminho alternativo para o próximo salto primário para todas as rotas de destino que atravessam uma interface protegida. Use a proteção de links quando você assume que apenas um único link pode ficar indisponível, mas que o nó vizinho ainda estaria disponível por meio de outra interface.

Para calcular o caminho de backup remoto de LFA, o protocolo OSPF determina o nó LFA remoto da seguinte maneira:

1. Calcula o caminho mais curto reverso primeiro do roteador adjacente através do enlace protegido de um PLR. O caminho mais curto reverso primeiro usa a métrica de link de entrada em vez da métrica de enlace de saída para alcançar um nó vizinho.

   O resultado é um conjunto de links e nós, que é o caminho mais curto de cada nó leaf até o nó raiz.

2. Calcula o caminho mais curto primeiro (SPF) nos roteadores adjacentes restantes para encontrar a lista de nós que podem ser alcançados sem que o enlace esteja protegido.

   O resultado é outro conjunto de links e nós no caminho mais curto do nó raiz para todos os nós leaf.

3. Determina os nós comuns dos resultados acima. Esses nós são os LFAs remotos.

O OSPF ouve os rótulos anunciados para as rotas LDP. Para cada rota LDP anunciada, o OSPF verifica se ela contém um LDP fornecido no próximo salto. Se a rota OSPF correspondente tiver um próximo salto de backup, o OSPF executa a política de backup e adiciona uma rota de rastreamento adicional com o caminho próximo de comutada por rótulos LDP correspondente como o próximo salto de backup. Se não houver backup no próximo salto, o LDP constrói um túnel LDP dinâmico para o LFA remoto, e o LDP estabelece uma adjacência direcionada entre o nó LFA remoto e o nó PLR. Essa rota de backup tem duas etiquetas LDP. O rótulo superior é a rota OSPF, que denota o caminho de backup do PLR até a rota LFA remota. A etiqueta inferior é o caminho comutada por rótulos LDP MPLS que denota a rota para chegar ao destino final a partir do LFA remoto. Quando uma sessão de LDP cai e um túnel remoto não está mais disponível, o OSPF altera todas as rotas que estão usando este túnel LDP de backup.

O LDP pode estar vulnerável por uma adjacência direcionada automaticamente, e essas ameaças podem ser mitigadas usando todos ou alguns dos seguintes mecanismos:

• As LFAs remotas que estão a vários saltos de distância usam mensagens de olá estendidas para indicar a disposição de estabelecer uma sessão de LDP direcionada. Um LFA remoto pode reduzir a ameaça de mensagens de olá estendidas falsificadas filtrando-as e aceitando apenas aquelas que se originam em fontes permitidas por uma lista de acesso ou filtro.

• É necessário autenticar com o TCP-MD5 todas as sessões de LDP auto-direcionadas no determinado domínio IGP/LDP usando grupos aplicados ou autenticação de nível global LDP.

• Como medida de segurança adicional, os roteadores de endpoint de túnel remoto ou de reparo devem ser atribuídos a partir de um conjunto de endereços que não podem ser alcançados de fora do domínio de roteamento.

Em uma rede OSPF, uma alternativa sem loop (LFA) é um vizinho diretamente conectado que oferece caminhos de backup pré-complicados para os destinos que podem ser alcançados por meio do link protegido no ponto de reparo local (PLR). Um LFA remoto não está diretamente conectado ao PLR e fornece caminhos de backup pré-configurados usando túneis LDP criados dinamicamente para o nó LFA remoto. O PLR usa esse caminho de backup LFA remoto quando o link primário falha. O principal objetivo do LFA remoto é aumentar a cobertura de backup para as redes OSPF e fornecer proteção para anéis metro de Camada 1. Este exemplo mostra como configurar o LFA remoto para túneis LDP em uma rede OSPF para estender a proteção de backup.