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弹出式转发 LSP 配置

弹出并转发 LSP 引入了按流量工程预安装链路弹出标签的概念,这些标签由遍历这些链路的 RSVP-TE LSP 共享,并显著降低了所需的转发平面状态。传输标签交换路由器 (LSR) 为每个流量工程链路分配一个唯一的弹出标签,并具有转发操作,以弹出标签,并在标签出现在数据包顶部时通过该流量工程链路转发数据包。这些弹出标签在每个 LSR 的 LSP 的 RESV 消息中发送回,并进一步记录在记录路由对象 (RRO) 中。标签堆栈由 RRO 中记录的标签构建,并由入口标签边缘路由器 (LER) 推送,因为每个传输跃点都对其标签执行弹出和转发操作。弹出转发隧道通过共享 MPLS 转发平面的简单性增强了 RSVP-TE 控制平面的功能优势。

RSVP-TE 弹出转发 LSP 隧道的优势

  • Scaling advantage of RSVP-TE— LSR 上任何特定于平台的标签空间限制都不会成为该接口上控制平面缩放的限制。

  • Reduced forwarding plane state— 流量工程链路上的传输标签在遍历该链路的 RSVP-TE 隧道之间共享,并且独立于 LSP 的入口和出口设备使用,从而显著降低了所需的转发平面状态。

  • Reduced transit data plane state— 由于弹出标签是按流量工程链路分配并在 LSP 之间共享的,因此转发平面中的总标签状态将减少为该接口上 RSVP 邻接方数量的函数。

  • Faster LSP setup time— 在 LSP 设置和拆卸期间未对转发平面状态进行编程。因此,在将标签发送到 RESV 消息的上游之前,控制平面无需在每个跃点上按顺序等待转发平面编程,从而缩短了 LSP 设置时间。

  • Backward compatibility- 这允许向后兼容在 RESV 消息中提供常规标签的传输 LSR。可以在单个 MPLS RSVP-TE LSP 中的传输跃点之间混合标签。某些 LSR 可以使用流量工程链路标签,而其他 LSR 可以使用常规标签。入口可以根据从每个传输 LSR 记录的标签类型适当地构建标签堆栈。

弹出转发 LSP 隧道术语

以下术语用于实施 RSVP-TE 弹出转发 LSP 隧道:

  • Pop label— LSR 上的传入标签,通过特定流量工程链路弹出并转发到邻居。

  • Swap label— LSR 上的传入标签,该标签交换为传出标签并通过特定的下游流量工程链路转发。

  • Delegation label- 弹出的 LSR 上的传入标签。在转发数据包之前,会推送一组新的标签。

  • Delegation hop— 分配委派标签的传输跃点。

  • Application label depth (AppLD)- RSVP 传输标签下方可以包含的应用程序或服务标签(例如,VPN、LDP 或 IPv6 显式空标签)的最大数量。它基于每个节点进行配置,同样适用于所有 LSP,既不发送信号也不播发。

  • Outbound label depth (OutLD)—转发数据包之前可以推送的最大标签数。这是节点的本地,既不会发出信号,也不会播发。

  • Additional transport label depth (AddTLD)- 可以添加的其他传输标签的最大数量(例如,绕过标签)。这是每个 LSP 的参数,既不发出信号也不播发。通过检查 LSP 是否发出了链路保护 (AddTLD=1) 或没有链路保护 (AddTLD=0) 的信号,可以识别该值。

  • Effective transport label depth (ETLD)— LSP 跃点可能发送到其下游跃点的传输标签数。此值在跃点属性子对象中按 LSP 发出信号。跃点属性子对象将添加到路径消息中的记录路由对象 (RRO) 中。

弹出转发 LSP 隧道标签和信令

系统会为每个信息流工程链路分配一个 pop 标签,该标签安装在 mpls.0 路由表中,其中包含一个转发操作,用于弹出标签并将数据包通过流量工程链路转发到 RSVP-TE 隧道的下游邻接方。

对于弹出并转发 LSP 隧道,当弹出并转发传输 LSP 的第一个 RESV 消息通过该流量工程链路到达时,将分配流量工程链路的弹出标签。这样做是为了避免预先分配弹出标签并将其安装在未配置弹出转发 LSP 的网络中。

注:

为了使弹出转发 LSP 隧道有效运行,我们建议您在 RSVP-TE 网络中的所有接口上配置 maximum-labels 语句。

图 1 在相邻设备的所有接口上显示弹出标签。

图 1: 弹出并转发 LSP 隧道标签弹出并转发 LSP 隧道标签

有两个弹出式转发 LSP 隧道 — T1 和 T2。隧道 T1 位于路径 A-B-C-D-E 上从设备 A 到设备 E。隧道 T2 位于路径 F-B-C-D-E 上的设备 F 到设备 E。两个隧道 T1 和 T2 共享相同的流量工程链路 B-C、C-D 和 D-E。

当 RSVP-TE 发出弹出转发隧道 T1 设置信号时,LSR D 从出口 E 接收 RESV 消息。设备 D 检查下一跃点流量工程链路 (D-E),并在隧道的 RESV 消息中提供弹出标签 (250)。标签在标签对象中发送,也记录在 RRO 中携带的标签子对象(设置了弹出标签位)中。同样,设备 C 为下一跳流量工程链路 C-D 提供弹出标签 (200),设备 B 为下一跳流量工程链路 B-C 提供弹出标签 (150)。对于隧道 T2,中转 LSR 提供的弹出标签与隧道 T1 所述相同。

标签边缘路由器 (LER)(设备 A 和设备 F)分别为隧道 T1 和 T2 推送相同的标签堆栈 [150(top)、200、250]。入口 LER 使用记录的 RRO 中的标签来构建标签堆栈。

弹出并转发 LSP 隧道标签与使用交换标签的中转接口兼容。可以在单个 MPLS RSVP-TE LSP 中的传输跃点之间混合标签,其中某些 LSR 可以使用弹出标签,而其他 LSR 可以使用交换标签。入口设备根据从每个传输 LSR 记录的标签类型构建适当的标签堆栈。

弹出式转发 LSP 隧道标签堆叠

在入口处构建标签堆栈

入口 LER 检查从 RESV 消息的 RRO 中记录的每个传输跃点接收的标签类型,并生成用于弹出转发隧道的相应标签堆栈。

入口 LER 在构造标签堆栈时使用以下逻辑:

  • 每个 RRO 标签子对象从第一个下游跃点的标签子对象开始处理。

  • 第一个下游跃点提供的任何标签始终推送到标签堆栈上。如果标签类型是弹出标签,则后续下游跃点中的任何标签也会推送到构造的标签堆栈上。

  • 如果标签类型是交换标签,则不会在构造的标签堆栈上推送后续下游跃点中的任何标签。

标签堆栈的自动委派

入口设备运行约束最短路径优先 (CSPF) 来计算路径,如果跃点长度大于 OutLD-AppLD-AddTLD,则入口设备无法强加整个标签堆栈以到达出口设备。

请求 RSVP-TE 发出路径信号时,入口设备始终请求 LSP 的自动委派,其中一个或多个传输跃点会自动选择自己作为委派跃点,以推送标签堆栈以到达下一个委派跃点。Junos OS 使用基于收到的有效传输标签堆栈深度 (ETLD) 的算法,每次传输都会执行该算法来决定是否应自动选择自身作为委派跃点。此算法基于互联网草案draft-ietf-mpls-rsvp-shared-labels-00.txt(2017 年 9 月 11 日到期)中有关 ETLD 的部分: 在共享 MPLS 转发平面上向 RSVP-TE 隧道发送信令

入口设备施加的标签堆栈将数据包传递到第一个委派跃点。每个委派跃点的标签堆栈还包括堆栈底部下一个委派跃点的委派标签。

图 2 在每个设备接口上显示标签,其中设备 D 和设备 I 是委派跃点, [Label] P 是弹出标签, [Label] D 是委派标签。RSVP-TE 弹出转发 LSP 隧道是 A-B-C-D-E-F-G-H-I-J-K-L。委托标签1250代表(300、350、400、450、1500);委托标签 1500 表示 (550, 600)。

图 2: 弹出并转发 LSP 隧道弹出和委派标签弹出并转发 LSP 隧道弹出和委派标签

在这种方法中,对于隧道,入口 LER 设备 A 推送 (150、200、1250)。在 LSR 设备 D 上,代表团标签 1250 被弹出,标签 300、350、400、450 和 1500 被推送。在 LSR 设备 I 上,代表团标签 1500 被弹出,剩余的标签集 (550, 600) 被推送。在 Junos OS 中,弹出和推送操作以交换方式发生到传出堆栈的底部标签,并推送其余标签。

委派标签及其涵盖的 LSP 段可由多个弹出式转发 LSP 共享。LSP 委派分段由一组有序的跃点(IP 地址和标签)组成,如 RESV RRO 所示。委派标签(及其涵盖的段)不属于特定 LSP,但可以共享。删除所有使用委派标签的 LSP 时,将删除委派标签(和路由)。

弹出转发 LSP 隧道链路保护

为了在具有弹出转发数据平面的本地修复点 (PLR) 提供链路保护,LSR 为流量工程链路分配单独的弹出标签,该标签用于从入口设备请求链路保护的 RSVP-TE 隧道。无需信令扩展即可支持通过弹出转发数据平面对 RSVP-TE 隧道进行链路保护。

图 3 在每个设备接口上显示弹出标签;标有 P 的标签是为流量工程链路提供链路保护的 POP 标签。

图 3: 弹出和转发 LSP 隧道链路保护弹出和转发 LSP 隧道链路保护

在每个 LSR 上,可以为每个流量工程链路分配受链路保护的弹出标签,并且可以创建链路保护设施旁路 LSP(不是弹出转发 LSP,而是普通旁路 LSP)来保护流量工程链路。对于请求通过特定流量工程链路进行链路保护的 LSP,LSR 可以在 RESV 消息中发送这些标签。由于设施旁路在下一跃点(合并点)终止,因此 PLR 处数据包上的传入弹出标签是合并点所期望的。

例如,LSR设备B可以为链路保护的流行标签151安装设施旁路LSP。当流量工程链路 B-C 启动时,LSR 设备 B 弹出 151 并将数据包发送给 C。如果流量工程链路 B-C 关闭,LSR 可以弹出 151,并通过设施备份将数据包发送到设备 C。

RSVP-TE 弹出并转发 LSP 隧道支持和不支持的功能

Junos OS 通过 RSVP-TE 弹出转发 LSP 隧道支持以下功能:

  • 为未受保护的 LSP 弹出每个 RSVP 邻居的标签。

  • 对于使用设施旁路请求链路保护的 LSP 的每个 RSVP 邻居弹出标签

  • 自动委派 LSP 段。

  • 混合标签模式,其中某些传输 LSR 不支持弹出转发 LSP 隧道

  • LSP ping 和路由跟踪

  • 所有现有的 CSPF 约束。

  • 弹出转发 LSP 与常规点对点 RSVP-TE LSP 之间的流量负载平衡。

  • 自动带宽、LDP 隧道和 TE++ 容器 LSP。

  • 聚合以太网接口。

  • 虚拟平台支持,例如瞻博网络 vMX 虚拟路由器。

  • 64 位支持

  • 逻辑系统

Junos OS 不支持 RSVP-TE 弹出转发 LSP 隧道的以下功能:

  • 节点链路保护

  • MPLS 快速重新路由的绕行保护

  • 点对多点 LSP。

  • 开关式 LSP。

  • 广义 MPLS (GMPLS) LSP(包括双向 LSP、关联的 LSP、VLAN 用户到网络接口 [UNI] 等)

  • 用于 MPLS 模板的 IP 流信息导出(协议)(IPFIX) 内联流采样

  • RFC 3813, 多协议标签交换 (MPLS) 标签交换路由器 (LSR) 管理信息库 (MIB)

  • IPv4 显式空(不支持在标签堆栈底部插入标签 0。如果 RSVP-TE 弹出并转发标签堆栈下有服务标签,由于 LSP 的倒数第二个跃点将 EXP 值复制到服务标签,这可以允许跨 MPLS 转发平面的服务等级 (CoS) 连续性。

  • 终极跳跃弹出 (UHP)

  • 平滑路由引擎切换 (GRES)

  • 不间断活动路由 (NSR)