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独立于拓扑的无环路备用器件 （TI-LFA）

瞻博网络云原生路由器 （JCNR） 支持独立于拓扑的无环路备用架构 （TI-LFA），并具有用于 SR-MPLS 实施的快速重新路由 （FRR）。它支持针对轮询模式驱动程序 （PMD） 检测到的链路故障提供保护。

TI-LFA 概述

云原生路由器支持在 SR-MPLS 中实现具有快速重新路由 （FRR） 功能的拓扑无环路备用 （TI-LFA）。在以下部分中，我们将详细了解云原生路由器 TI-LFA 的实施。

快速重新路由 （FRR）

快速重新路由 （FRR） 技术用于现代路由协议，以在发生网络故障时最大限度减少中断和数据包丢失。与传统路由协议不同，FRR 通过主动预计算关键流量的备份路径来加快融合过程。备份路径随时可用，并在发生故障时立即激活，从而确保将数据通信丢失降至最低。

无环路备用 （LFA） 在 FRR 实施中起着至关重要的作用。LFA 是预先计算的无环路备份路径，FRR 协议可利用这些路径快速将流量切换到所选备份路径。

FRR 有两个关键方面：

  • 检测：

    • 故障检测 — 通过持续监控网络元素，快速识别网络中的链路或节点故障。

    • 检测方法 — 采用多种方法之一进行故障检测，包括主动方法（例如定期链路探测）或在发生故障时检测故障的被动方法。在某些情况下，双向转发检测 （BFD） 可用于快速故障检测。云原生路由器通过监控来自轮询模式驱动程序 （PMD） 的链路状态事件来检测故障。

  • 处理：

    • 预计算备份路径 - 使用预先确定和优化的备份路径，这些路径在检测到故障时会快速激活。

    • 快速切换 — 参与 FRR 进程的网络设备会快速切换到预先计算的备用路径，以尽量减少对网络转发功能的影响。

控制平面负责准备备用路径并检测何时发生故障。它还会根据更新后的网络拓扑重新计算最佳路径，并将有关新路径的信息传播到网络中的其他路由器。从长远来看，这可以确保网络能够收敛到最佳路径。数据平面负责在检测到故障时快速故障转移到备份路径。通常，对于 LFA 实施，路由器上已安装 LFA 的预配置转发条目或下一跃点信息。数据平面在重新计算时收到来自控制平面的新路径时，还会调整其转发表。控制平面和数据平面之间的高效通信对于最大限度地减少流量重新路由的延迟、确保减少停机时间、提高性能和增强可靠性至关重要。

独立于拓扑的无环路备用器件 （TI-LFA）

IS-IS 和 OSPF 可以在纯 IP 网络中计算 LFA 备份路径。但是，LFA 功能要求保证任何备份路径无环路。因此，在纯 IP 网络中，LFA 无法为每个已知目标提供备用路径。LFA 仅提供部分拓扑覆盖。TI-LFA 是 LFA 的独立于拓扑结构的实现。TI-LFA 可以推送分段 ID 堆栈，该堆栈可以绕过备用路径上的任何潜在环路。换言之，备份路径的计算可以独立于拓扑结构。它根据流量本身定义 LFA，无论底层网络布局如何，都可以有效运行。TI-LFA 使用路由协议的预先计算的融合后路径。TI-LFA 会查找在发生特定链路或节点故障时将计算的路径，并将该确切路径用作备用路径。由于需要无环路备份路径，这在常规 LFA 中并不总是可行。通过使用融合后路径，TI-LFA 减少了故障切换期间的抖动，网络运营商只需确保网络有足够的容量在故障后在融合后路径上承载流量。TI-LFA 具有多重优势：

  • 配置至简 — TI-LFA 可自动计算备用路径，无需为每个网络元素手动配置 LFA。

  • 更快的故障切换 — TI-LFA 使用路由协议预先计算的融合后路径，使其能够比传统 LFA 更快地激活备用路径。

  • 改进的可扩展性 — 与需要额外状态才能创建备用路径的 LDP 和 RSVP 相比，TI-LFA 独立于拓扑结构，因此可在大型复杂网络中高效扩展。

云原生路由器支持具有链路故障保护的 TI-LFA 用于 SR-MPLS 实施。您可以在 Junos 文档中阅读有关 TI-LFA 的更多信息。

在 JCNR 中实施 TI-LFA

IGP 根据前缀的标准识别主路径和融合后（TI-LFA 备份）路径。这些路径与权重指标相关联，以表示优先级（在数字上权重越低，优先级越高）。云原生路由器控制平面 （cRPD） 通过 vRouter 代理将主路径和备用路径发送到数据平面。vRouter 数据平面通过识别主路径并在检测到链路故障时快速切换到备用路径来实施 FRR。

云原生路由器 TI-LFA 实施的注意事项：

  • IS-IS 上的 SR-MPLS 支持 TI-LFA。

  • OSPF 实施上的 SR-MPLS 支持 TI-LFA（瞻博网络技术预览 功能）。

  • 当云原生路由器在 SR-MPLS 域中部署为前端、中转或出口节点时，支持 TI-LFA。

  • 仅支持针对链路故障的 TI-LFA 保护。

  • 根据轮询模式驱动程序 （PMD） 检测到的链路状态事件触发 FRR。

  • 支持一个主路径和一个备用路径。

  • 支持物理接口和绑定接口（仅当绑定中的所有链路都关闭时，才会为绑定接口触发 FRR）。

TI-LFA 配置（IS-IS 上的 SR-MPLS）

配置 TI-LFA 的步骤

下面的示例要求您在各个配置层级中进行导航。有关导航CLI的信息，请参阅《Junos OS CLI 用户指南》中的在配置模式下使用CLI编辑器。

  1. 配置 IS-IS。
  2. 为 IS-IS 配置分段路由。在本例中，我们使用了节点 SID 和分段路由全局块 （SRGB） 范围。
  3. 为 IS-IS 启用 TI-LFA。默认情况下支持链路保护。确保 maximum-backup-paths 设置为 1，因为云原生路由器当前仅支持一个备份路径。
  4. 配置 为沿接口上的链路保护融合后路径安装备用路由。

    验证配置

    • 要验证 TI-LFA 配置，可以 访问 cRPD shell ，并验证您是否具有目标的主路径和备份路径。例如，对于目标 192.168.7.2，下面的show route输出显示带有SR-MPLS标签的主路径 192.168.2.2 和备用路径 192.168.3.2 ：
    • 您还可以通过 访问 vRouter pod shell 验证 vRouter 转发表中目标的路由。请注意，以下输出显示到目标 192.168.7.2 的路由是复合下一跃点 （NH）。复合下一跃点具有子下一跃点 79 ， 80 下一跃点 79 的 ECMP 权重较低，为 1，表示为主路径：

TI-LFA 配置（OSPF 上的 SR-MPLS）

注意：

这是 瞻博网络技术预览（技术预览） 专题。

配置 TI-LFA 的步骤

下面的示例要求您在各个配置层级中进行导航。有关导航CLI的信息，请参阅《Junos OS CLI 用户指南》中的在配置模式下使用CLI编辑器。

  1. 配置 OSPF。
  2. 为 OSPF 配置分段路由。在本例中，我们使用了邻接 SID 和分段路由全局块 （SRGB） 范围。
  3. 为 OSPF 启用 TI-LFA。默认情况下支持链路保护。确保maximum-backup-paths设置为 1。