IS-IS Schnelle Umleitungskonvergenz
Die Wiederherstellung von Serviceleistungen innerhalb einer Sekunde ist eine wichtige Anforderung für MPLS und native IP-basierte Netzwerk-Service Provider. Es gibt viele Möglichkeiten, eine Fast Reroute mit einem suboptimalen nächsten Hop zum Erreichen des Ziels zu erreichen, z. B. loop-free alternate und remote loop-free alternate. In diesen Fällen lädt IGP den primären und den Backup-Next-Hop zuvor in die Forwarding Information Base (FIB) herunter. Eine Packet Forwarding Engine (PFE) führt eine lokale Reparatur durch, wenn der primäre Next-Hop seine Erreichbarkeit zu einem bestimmten Ziel verliert. Da die PFE bereits über einen alternativen Weg verfügt, um ihr Ziel zu erreichen, ist eine Wiederherstellung im Sekundenbereich möglich. Wenn das Ziel über ECMP (Equal-Cost Multi-Path) erreichbar ist, wird nur der primäre Pfad in die FIB heruntergeladen. Wenn einige ECMP-Verbindungen die erforderliche Bandbreite für ein Ziel unterschreiten, ist eine Fast Reroute-Konvergenz nicht möglich.
Um dieses Problem zu lösen, werden die besten ECMP-Verbindungen als eine unilist der primären Next-Hops gruppiert, um das Ziel zu erreichen, und die suboptimalen ECMP-Links als eine unilist der Backup-Next-Hops, um das Ziel zu erreichen. Wenn die Bandbreite der primären Next-Hops die gewünschte Bandbreite unterschreitet, führt die PFE eine lokale Reparatur durch und leitet den Datenverkehr zu Backup-Unilist-Next-Hops um. Dies ist ein weiteres Backup, bei dem der Backup-Pfad berechnet und in FIB für ECMP-Pfade installiert wird. Hier wird eine Reihe der besten ECMP-Verbindungen als primäre Next-Hops gruppiert, um das Ziel zu erreichen, und eine Reihe suboptimaler ECMP-Links wird als Backup-Next-Hops gruppiert, um das Ziel zu erreichen. Wenn die Bandbreite der primären Next-Hops aufgrund eines Verbindungsfehlers in der primären Gruppe unter die gewünschte Bandbreite fällt, sollte die PFE eine lokale Reparatur durchführen und den Datenverkehr auf Backup-Next-Hops umstellen.
In der folgenden Topologie verfügt R1 über R2 über drei ECMP-Verbindungen zu D1. R1 hat außerdem drei suboptimale ECMP-Verbindungen zu D1 über R3 und R2. Alle ECMP-Verbindungen L1, L2 und L3 können in einer Gruppe zusammengefasst werden. eine primäre Gruppe und auch suboptimale ECMP-Verbindungen L3, L4 und L5 unter einer anderen Gruppe, einer Backup-Gruppe.
IS-IS berechnet den kürzesten Pfad mit dem SPF-Algorithmus (shortest-path-first) und lädt primäre Next-Hops mit entsprechender Gewichtung in FIB herunter. IS-IS berechnet auch Backup-Next-Hops und lädt sie mit entsprechender Gewichtung in FIB herunter.
Die Gewichtung des Backups für den nächsten Hop ist immer größer als die primäre Gewichtung des nächsten Hops. Wenn eine Verbindung von der primären Gruppe ausfällt, führt der PFE eine lokale Reparatur durch und ändert die Gewichtung der nächsten Hops. Die PFE leitet den Datenverkehr an das Ziel mit den nächsten Hops mit der geringsten Gewichtung weiter, um eine Konvergenz von unter einer Millisekunde zu erreichen. IS-IS betreibt SPF und entwickelt eine Reihe von primären und Backup-Next-Hops. IS-IS aktualisiert dann die FIB mit den aktualisierten nächsten Hops. PFE setzt die Weiterleitung des Datenverkehrs auf neuen Next-Hops ohne Datenverkehrsverlust fort.