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了解 NorthStar 控制器

瞻博网络 NorthStar 控制器是一款 SDN 控制器，可对大型服务提供商和企业网络中的 IP/MPLS 隧道实现精细可见性和控制。网络运营商可以使用 NorthStar 控制器，根据用户定义的约束，主动监控、规划以及动态显式路由大型流量负载，从而优化其网络基础架构。

NorthStar 控制器为网络管理员提供了强大而灵活的流量工程解决方案，具有以下重要功能：

  • 复杂的域间路径计算和网络优化

  • 全面的网络规划、容量和拓扑分析

  • 能够通过多个用户定义的约束解决多层优化问题

  • 跨路由网络元素发出信号的路径的特定排序和同步

  • 全局网络状态视图，用于监控、管理和主动规划

  • 能够接收底层传输网络的抽象视图，并利用这些信息扩展其以数据包为中心的应用

  • 主动/备用高可用性 （高可用性） 群集

  • 系统和网络监控

NorthStar 控制器依靠路径计算元素协议 （PCEP） 来实例化 PCC 路由器之间的路径。路径设置本身是通过 RSVP-流量工程信令执行的，该信令在网络中启用，允许将标签从入口路由器分配给出口路由器。信令由网络核心的入口路由器触发。PCE 客户端使用支持 PCEP 的 Junos 操作系统 （Junos OS） 版本在路由器上运行。

NorthStar 控制器可以在所有 PE 设备 （PCC） 中调配 PCEP，并使用 PCEP 检索在网络中运行的现有隧道 （LSP） 的当前状态。通过提供全球网络状态和网络中带宽需求的视图，NorthStar 控制器能够计算最佳路径，并提供 PCC 用于向 LSP 发出信号的属性。

注意：

NorthStar 支持与物理和逻辑系统的 LSP 和链路相关的功能。但是，对于逻辑系统，无法实时更新拓扑，因为逻辑系统没有 PCEP。相反，您可以定期执行 Netconf 收集以获取更新的逻辑拓扑信息。

以下部分介绍 NorthStar 控制器的架构、组件和功能：

架构和组件

基于 RFC 5440 中定义的路径计算元素 （PCE） 架构，NorthStar 控制器提供有状态 PCE，该 PCE 可基于网络图计算网络路径或路由并应用计算约束。路径计算客户端 （PCC） 是一种客户端应用程序，它请求 PCE 对 PCC 的外部标签交换路径 （LSP） 执行路径计算。路径计算元素协议 （PCEP） 支持在 PCC 和 NorthStar 控制器之间进行通信，以了解网络和 LSP 路径状态并与 PCC 通信。NorthStar 控制器中的 PCE 实体代表请求路径计算服务的 PCC 计算网络中的路径。PCC 接收并应用网络中的路径。

NorthStar 控制器中的有状态 PCE 实施提供以下功能：

  • 允许联机和脱机 LSP 路径计算

  • 当需要重新优化网络时，触发 LSP 重新路由

  • 当应用需要增加带宽时，更改 LSP 带宽

  • 修改路由器上的其他 LSP 属性，如显式路由对象 （ERO）、设置优先级和保持优先级

基于 TCP 的 PCEP 会话会将 PCC 连接到外部 PCE。PCC 启动 PCEP 会话，并在 PCEP 会话期间保持与 PCE 的连接。在 PCEP 会话期间，PCC 向有状态 PCE 请求 LSP 参数。从 PCE 接收一个或多个 LSP 参数时，PCC 会向 流量工程 LSP 重新发出信号。当 PCEP 会话终止时，底层 TCP 连接将立即关闭，并且 PCC 会尝试重新建立 PCEP 会话。

PCEP 功能包括：

  • PCC 和有状态 PCE 之间的 LSP 隧道状态同步 — 当检测到活动状态 PCE 连接时，PCC 会将 LSP 状态与 PCE 同步。PCEP 支持将 LSP 状态快速及时地同步到 PCE。

  • 将 LSP 隧道的控制权委派给有状态 PCE — 活动的有状态 PCE 控制计算路径的一个或多个 LSP 属性，例如带宽、路径 （ERO） 和优先级（设置和保留）。PCEP 支持此类 LSP 委派。

  • PCEP 会话内和跨 PCEP 会话的路径计算时序和顺序的有状态 PCE 控制 — 活动的有状态 PCE 修改一个或多个 LSP 属性，例如带宽、路径 （ERO） 和优先级（设置和保留）。PCEP 将这些新的 LSP 属性从 PCE 传输到 PCC，之后 PCC 会向指定路径中的 LSP 重新发出信号。

PCC 和 PCE 之间的相互作用

对于 NorthStar 控制器，PCC 在新的 Junos OS 守护程序即路径计算客户端进程 （PCCD） 中运行，该守护程序通过内部 Junos OS IPC 机制与 PCE 和路由协议进程 （RPD） 交互。 图 1 显示了 PCE、PCCD 和 RPD 之间的相互作用。

图 1： PCCD 作为 PCE 和 RPD Network architecture diagram showing RSVP-TE and PCEP integration: PCE computes paths using PCEP. Router features PCEP, PCCD, RPD, and RSVP-TE CLI. Junos OS IPC enables internal router communication. 之间的中继器/消息转换器

PCCD 是无状态的，因此除了当前未完成的请求外，它不会保留任何状态，并且不会记住已建立的 LSP 的任何状态。PCCD 在响应从 PCE 返回后请求状态，然后将响应转发给 RPD。由于 PCCD 是无状态的，因此 RPD 只需在首次创建 LSP 时与 PCCD 通信。RPD 从 PCCD 收到结果后，将存储结果（即使在 RPD 重新启动时也是如此），并且 RPD 无需再次与 PCCD 通信，直到重新路由 LSP（当 LSP 配置更改或 LSP 发生故障时）。

动态路径配置

要提供动态路径调配，必须将每个入口标签边缘路由器 （LER） 配置为路径计算客户端 （PCC）。通过 PCEP，每个 PCC 以异步方式通知 NorthStar 控制器（PCE 服务器）LSP 的状态，包括 LSP 操作状态、管理状态和保护使用中事件。LSP 状态更新和 LSP 调配取决于 TCP/PCEP 连接状态。如果 TCP 连接由于连接翻动或 PCC 故障而中断，NorthStar 控制器将等待大约 60 秒以等待 PCC 重新连接，然后移除 LSP 状态。

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