Flexible Algorithmen in IS-IS für Segment-Routing Traffic Engineering

Vorteile der Konfiguration eines flexiblen Algorithmus

• Eine abgespeckte Version des Segment-Routing-Traffic-Engineering, die im Core des Netzwerks verwendet werden kann.

• Ermöglicht Ihnen die Konfiguration des Traffic Engineering mithilfe von Segment-Routing, auch ohne Installation eines Netzwerkcontrollers.

• Verwenden Sie Equal-Cost Multipath (ECMP) und TI-LFA pro Slice, ohne BGP-LS oder statischen Pfad konfigurieren zu müssen.

• Berechnen Sie den TI-LFA-Backup-Pfad mit der gleichen flexiblen Algorithmusdefinition und Constraints-Berechnung.

• Nutzen Sie die Vorteile des Segment-Routing-Traffic Engineering, das nur IS-IS verwendet, ohne RSVP oder LDP konfigurieren zu müssen.

• Möglichkeit zur Bereitstellung eines eingeschränkten primären Pfads basierend auf einer einzigen Bezeichnung

Was ist eine flexible Algorithmendefinition (FAD)?

Ein flexibler Algorithmus ermöglicht es IGP, zusätzliche beste Pfade auf der Grundlage bestimmter Einschränkungen zu berechnen und ermöglicht so ein einfaches Traffic-Engineering ohne Verwendung eines Netzwerk-Controllers. Dies ist eine einfache Lösung für Netzwerke, die keinen Controller mit vollwertigem Segment-Routing implementiert haben, aber dennoch die Vorteile des Segment-Routing in ihrem Netzwerk nutzen möchten. Jeder Bediener kann je nach seinen Anforderungen separate Abhängigkeiten oder Farben definieren.

Um einen flexiblen Algorithmus zu definieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene [edit routing-options] ein.flex-algorithm id Der flexiblen Algorithmusdefinition (FAD) wird ein Bezeichner im Bereich von 128 bis 255 zugewiesen. Dieser flexible Algorithmus kann auf einem oder mehreren Routern in einem Netzwerk definiert werden. Ein flexibler Algorithmus berechnet den besten Pfad basierend auf den folgenden Parametern:

• Calculation type– SPF oder strikter SPF sind die beiden verfügbaren Optionen für den Berechnungstyp. Sie können einen dieser Berechnungstypen in Ihrem FAD angeben. Wählen Sie den SPF-Berechnungstyp aus, wenn Sie die SPF-Berechnung auf Ihrem Gerät basierend auf einer bestimmten lokalen Richtlinie beeinflussen möchten, z. B. Traffic-Engineering-Verknüpfungen. Wenn Sie striktes SPF auswählen, kann die lokale Richtlinie die SPF-Pfadauswahl nicht beeinflussen.

• Metric type- IGP-Metrik oder TE-Metrik sind die verfügbaren Optionen für den Metriktyp. Sie können einen dieser Metriktypen in Ihrer FAD angeben, abhängig von Ihren Netzwerkanforderungen. Wenn Sie die IGP-Metrik nicht für eine bestimmte Verbindung verwenden möchten, können Sie eine TE-Metrik konfigurieren, die IS-IS für die Berechnung der Route verwenden kann.

• Priority- Sie können Ihren FADs eine Priorität gemäß Ihren Anforderungen zuweisen und IS-IS priorisiert eine bestimmte FAD-Ankündigung gegenüber einer anderen FAD-Anzeige basierend auf Ihrer zugewiesenen Priorität.

  Anmerkung:

  Damit FADs mit Link-Constraints funktionieren, sollten alle relevanten Links die Admin-Farben in IS-IS ankündigen, was bedeutet, dass entweder RSVP auf den Schnittstellen aktiviert oder set protocols isis traffic-engineering advertise always konfiguriert ist.

• Set of Link constraints- Sie können Admin-Gruppen für viele Protokolle auf Hierarchieebene [edit protocols mpls admin-groups] konfigurieren, um einen einzelnen Link einzufärben. Diese admin-groups können dann als include anydefiniert werden, include-all oder exclude auf der [edit routing-options flex-algorithm definition admin-groups] Hierarchieebene.

Es wird empfohlen, nur auf wenigen Routern flexible Algorithmusdefinitionen zu konfigurieren, um Redundanz zu gewährleisten und Konflikte zu vermeiden. Die flexible Algorithmusdefinition wird in IGP als FAD sub-TLVsangekündigt. In sehr großen Netzwerken wird nicht empfohlen, mehr als 8 flexible Algorithmen zu konfigurieren, da jeder flexible Algorithmus seinen eigenen Pfad berechnet und darüber hinaus Performance-Probleme verursachen kann.

Es wird auch empfohlen, dass Sie mehrere FAD-Server in einem bestimmten ISIS-Level konfigurieren, bevor Sie Geräte für die Teilnahme an dieser FAD konfigurieren. Im Falle eines ISIS L1/L2-Knotens (ABR) wird außerdem empfohlen, die FAD sowohl auf ISIS-Level 1 als auch auf Level 2 zu konfigurieren. Wenn eine FAD nur auf einem einzelnen ABR konfiguriert ist, sind Datenverkehrsverluste über Flex-Algorithmuspfade möglich, wenn der Routing-Prozess auf diesem ABR neu gestartet wird. Es ist daher eine gute Entwurfspraxis, mehrere ABRs zu haben, von denen jeder die FAD auf beiden ISIS-Ebenen konfiguriert hat.

Die Standard-FAD hat die folgenden Parameter:

• Berechnungsart: SPF

• Metriktyp: IGP-Metrik

• Priorität: 0

• Verbindungseinschränkungen: keine

Teilnahme an einem flexiblen Algorithmus

Sie können bestimmte Router so konfigurieren, dass sie an einem bestimmten flexiblen Algorithmus gemäß Ihren Anforderungen teilnehmen. Pfade, die auf der Grundlage einer flexiblen Algorithmusdefinition berechnet werden, werden von verschiedenen Anwendungen verwendet, von denen jede möglicherweise ihre eigene spezifische Datenebene für die Weiterleitung der Daten über solche Pfade verwendet. Das teilnehmende Gerät muss seine Teilnahme an einem bestimmten flexiblen Algorithmus explizit für jede Anwendung im flexiblen Segment-Routing-Algorithmus ankündigen, der unter TLV für IS-IS steht. Sie können einen Knoten so konfigurieren, dass er an einem bestimmten flexiblen Algorithmus teilnimmt, vorausgesetzt, er kann die in diesem FAD angegebenen Einschränkungen unterstützen.

Um die Teilnahme an einem flexiblen Algorithmus zu konfigurieren, schließen Sie die flex-algorithm Anweisung auf der [edit protocols isis source-packet- routing] Hierarchieebene ein. Das gleiche Gerät kann einen FAD bewerben und auch an einem flexiblen Algorithmus teilnehmen.

Konfiguration der Netzwerktopologie mit flexiblen Algorithmusdefinitionen

Abbildung 1 zeigt die Beispieltopologie mit 8 Routern R0, R1, R2, R3, R4, R5, R6 und R7. Die vier flexiblen Algorithmen 128, 129, 130 und 135 sind mit Admin-Gruppen definiert und konfiguriert, wie in der folgenden Tabelle aufgeführt:

Abbildung 1: Flexible Algorithmus-Topologie

Abbildung 2 zeigt, wie FAD 128 den Datenverkehr auf jeder Schnittstelle weiterleitet, die mit der roten Admin-Gruppe konfiguriert ist.

Abbildung 2: Datenverkehrsfluss für eine flexible Algorithmusdefinition 128

Abbildung 3 zeigt, wie FAD 129 den Datenverkehr auf jeder Schnittstelle weiterleitet, die mit der grünen Admin-Gruppe konfiguriert ist.

Abbildung 3: Datenverkehrsfluss für eine flexible Algorithmusdefinition 129

Abbildung 4 zeigt, wie FAD 130 den Datenverkehr auf jeder Schnittstelle weiterleitet, die mit der Administratorgruppe grün und blau konfiguriert ist.

Abbildung 4: Datenverkehrsfluss für die flexible Algorithmusdefinition 130

Abbildung 5 zeigt, wie FAD 135 den Datenverkehr an jede Schnittstelle weiterleitet, die nicht mit der roten Admin-Gruppe konfiguriert ist.

Abbildung 5: Datenverkehrsfluss für eine flexible Algorithmusdefinition 135

Flexible Algorithmus-RIBs

Für jeden flexiblen Algorithmus, an dem ein Router teilnimmt, werden Routen in den entsprechenden flexiblen Algorithmus-RIB-Gruppen, auch bekannt als Routing-Tabellen, installiert. Standardmäßig werden beschriftete IS-IS-Routen mit flexiblem Algorithmus in inet.color inet(6)color.0 und mpls.0 RIBs installiert.

BGP-Community und flexible Algorithmen

Ein flexibler Algorithmus kann mit einer Farbe verknüpft werden. Wenn ein Dienstpräfix, z. B. ein VPN-Dienst, eine erweiterte BGP-Farbgemeinschaft trägt, löst das BGP-Dienstpräfix standardmäßig eine Flex-Algo-Route auf, der derselbe Farbwert zugeordnet ist. Die flexiblen Eingangsrouten des Algorithmus, die in den inet(6)color.0 Tabellen installiert sind, weisen diesen Farbwert auf, der der Route zugeordnet ist. Sie können jedoch auf Hierarchieebene einen anderen Wert für die [edit routing-options flex-algorithm id color color] zugeordnete Farbe konfigurieren.

Flexible Algorithmus- und flexible Algorithmus-Präfix-Metriken, die in IS-IS-Multiinstanzen durchsickern

Wir haben Unterstützung für die erneute Ankündigung von flexiblen Algorithmen (Flex Algo), Prefix-Segment Identifiers (SIDs) und Flexible Algorithm Prefix Metrics (FAPMs) für Interior Gateway Protocol (IGP)-Instanzen hinzugefügt. Wir haben auch Unterstützung für die erneute Ankündigung von Präfixen aus anderen Protokollen und die Zuweisung von Flex-Algo-Präfix-SIDs über eine Richtlinie zu diesen Präfixen hinzugefügt.

Abbildung 6: Flexibler Algorithmus, der über IGP-Instanzen hinweg durchsickert

In der in Abbildung 6 dargestellten Beispieltopologie bilden verschiedene IS-IS-Domänen, Metro-A, Metro-B und der Core, eine Single-Segment-Routing-Domäne. Für einen End-to-End-Flex-Algo-Pfad für das Segment-Routing müssen die Knoten 02 und 05 Flex Algo-Präfix-SIDs und FAPMs über IGP-Instanzen hinweg neu bekannt geben.

Flex-Algo-Routen werden in inet(6)color.0 Tabellen installiert. Sie können auch in farbigen RIBs installiert werden, z. B junos-rti-tc-<color>.inet(6).3 . wenn die use-transport-class Anweisung unter routing-options flex-algorithm <id>konfiguriert ist. Um das Auslaufen von Flex-Algo-Präfix-SIDs über IGP-Instanzen hinweg zu unterstützen, muss die use-transport-class Anweisung für diesen Flex-Algo konfiguriert werden. Das Durchsickern von Flex-Algo-Präfix-SIDs über IGP-Instanzen hinweg ist richtliniengesteuert. Im Folgenden sehen Sie ein Beispiel für eine Richtlinienkonfiguration aus:

Wenn Flex-Algo-Präfix-SIDs über IGP-Instanzen hinweg durchgesickert sind, wird das FAPM-Sub-TLV mit der Metrik angekündigt, die aus der Exportrichtlinie oder der eigenen Metrik der Route abgeleitet wurde. Die in der Exportrichtlinie definierte Metrik hat Vorrang vor der eigenen Metrik der Route. Darüber hinaus installiert IS-IS eine zugeordnete Route in den mpls.0-Tabellen, um eingehenden MPLS-Datenverkehr von einer IGP-Instanz zur anderen zuzuordnen.

Informationen zum Anwenden der Exportrichtlinie auf IS-IS mit mehreren Instanzen finden Sie unter Export.

Weiterleiten von BGP-LU-Präfixen in einen flexiblen Algorithmus

Sie können BGP-LU-Präfixe mit Flex-Algo-Präfix-SIDs in den IGP einfließen lassen. Sie können das prefix-segment (und metric) in der konfigurieren, um BGP-LU gelernte Präfixe in den policy-statement Flex-Algorithmus zu übertragen.

Abbildung 7: BGP-LU – Flexibler Algorithmus leckt

In der Topologie, die in Grundlegendes zu flexiblen IS-IS-Algorithmen für das Segment-Routing gezeigt wird, enthält die IGP-Domäne beispielsweise die Flex-Algos 128 und 129. Das Gerät R9 befindet sich außerhalb der IGP-Domäne. Das Gerät R9 ist in der IGP-Domäne nicht über Flex Algo erreichbar. Jeglicher Datenverkehr, der für Gerät R9 bestimmt ist, folgt einem Flex-Algopfad bis zu Gerät R5 und folgt dann der Verbindung von Gerät R5 zu R9.

Wenn Flex-Algo-Präfix-SIDs von BGP-LU an eine IGP-Instanz weitergegeben werden, wird FAPM-Sub-TLV mit der Metrik angekündigt, die aus der Exportrichtlinie oder der eigenen Metrik der Route abgeleitet wurde. Die in der Exportrichtlinie definierte Metrik hat Vorrang vor der eigenen Metrik der Route. Zusätzlich installiert IS-IS eine zugeordnete Route in den mpls.0-Tabellen, um eingehenden MPLS-Datenverkehr von BGP-LU auf IS-IS zuzuordnen.

Weiterleiten von BGP-CT-Präfixen in einen flexiblen Algorithmus

Sie können jetzt BGP-CT-Präfixe an Flex Algo weitergeben und umgekehrt.

Abbildung 8: BGP-CT – Flexibler Algorithmus leckt

Beispielsweise besteht die in Grundlegendes zu flexiblen IS-IS-Algorithmen für das Segment-Routing gezeigte Topologie aus mehreren IS-IS-IGP-Instanzen. Der ISIS-A verfügt über einen Flex-Algo, aber nicht über BGP-CT. In solchen Bereitstellungen können BGP-CT-Präfixe über Richtlinienkonfigurationen in Flex Algo verloren gehen und umgekehrt.

Derzeit unterstützen BGP-CT-Präfixe nicht die Übertragung der Präfix-SID-Informationen. Konfigurieren Sie eine Richtlinie für das Präfix, und ordnen Sie dem Router, der das Präfix an IS-IS Flex Algo verteilt, eine Präfix-SID zu.

Wenn Flex-Algo-Präfix-SIDs von BGP-CT durchgesickert sind, wird das FAPM-Sub-TLV mit der Metrik beworben, die aus der Exportrichtlinie oder der Metrik der Route abgeleitet wurde. Die in der Exportrichtlinie definierte Metrik hat Vorrang vor der Metrik der Route. Zusätzlich installiert IS-IS eine zugeordnete Route in den mpls.0-Tabellen, um den eingehenden MPLS-Datenverkehr von BGP-CT auf IS-IS zuzuordnen.

Unterstützte und nicht unterstützte Funktionen

Junos OS unterstützt flexible Algorithmen in den folgenden Szenarien:

• Unterstützung für die Konfiguration und Ankündigung von Präfix-SIDs für verschiedene flexible Algorithmen.

• Unterstützt teilweise Internet Draft draft-ietf-lsr-flex-algo-05.txt flexibler IGP-Algorithmus

• Inter-Level-IS_IS-Lecks von flexiblen Algorithmus-Präfix-SIDs wird unterstützt.

Junos OS unterstützt die folgenden Funktionen in Verbindung mit flexiblen Algorithmen nicht:

• Der flexible Algorithmus gilt nur für die Standard-Unicasttopologie, IS-IS-Multitopologie wird nicht unterstützt.

• IS-IS-Verknüpfungen und andere IS-IS-Konfigurationsoptionen für das Traffic Engineering sind für flexible Algorithmusberechnungen nicht anwendbar

• Die Lösung von Präfix- und SID-Konflikten wird nicht unterstützt.

• Remote-Loop-freie Alternativfunktionen werden nicht unterstützt, da TI-LFA die bevorzugte FRR-Berechnung ist

• Erweiterte Admin-Gruppen (EAG) werden nicht unterstützt, da sie in IS-IS nicht unterstützt werden.