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Calcul LSP

Calcul LSP à chemin contraint

L’algorithme CSPF (Constrained Shortest Path First) est une forme avancée de l’algorithme SPF (Shortest-Path-First) utilisé dans les calculs de routage OSPF et IS-IS. CSPF est utilisé dans les chemins de calcul pour les LSP qui sont soumis à de multiples contraintes. Lors du calcul des chemins pour les LSP, le CSPF prend en compte non seulement la topologie du réseau, mais également les attributs du LSP et des liaisons, et tente de minimiser l’encombrement en équilibrant intelligemment la charge du réseau.

Les contraintes prises en compte par le CSPF sont les suivantes :

  • Attributs LSP

    • Groupes administratifs (c’est-à-dire exigences en matière de couleur de lien)

    • Besoins en bande passante

    • Itinéraire explicite (strict ou vague)

    • Limitations du saut

    • Priorité (configuration et mise en attente)

  • Attributs de lien

    • Groupes administratifs (c’est-à-dire les couleurs de lien attribuées au lien)

    • Bande passante réservable des liaisons (bande passante statique moins la bande passante actuellement réservée)

Les données prises en compte par le CSPF proviennent des sources suivantes :

  • Base de données d’ingénierie du trafic : fournit au CSPF des informations topologiques actualisées, la bande passante réservable actuelle des liaisons et les couleurs des liens. Pour que l’algorithme CSPF puisse effectuer ses calculs, un IGP à état de lien (tel qu’OSPF ou IS-IS) avec des extensions spéciales est nécessaire. Pour que CSPF soit efficace, l’IGP à état de lien sur tous les routeurs doit prendre en charge les extensions spéciales. Lors de la construction de la base de données topologique, l’IGP étendu doit prendre en compte les LSP actuels et doit inonder les informations de route partout. Étant donné que les modifications de la bande passante et de la couleur des liaisons réservées entraînent des mises à jour de la base de données, une IGP étendue a tendance à être inondée plus fréquemment qu’une IGP normale. Reportez-vous à la section Figure 1 pour obtenir un diagramme des relations entre ces composants.

  • LSP actuellement actifs : inclut tous les LSP qui doivent provenir du routeur et leur état opérationnel actuel (actif, inactif ou délai d’expiration).

Figure 1 : Processus de calcul CSPFProcessus de calcul CSPF

Cette section aborde les sujets suivants :

Comment CSPF sélectionne un chemin

Pour sélectionner un chemin, CSPF suit certaines règles. Les règles sont les suivantes :

  1. Calcule les LSP un par un, en commençant par le LSP de priorité la plus élevée (celui dont la valeur de priorité de configuration est la plus faible). Parmi les prestataires de services linguistiques de priorité égale, le CSPF dessert les fournisseurs de services linguistiques dans l’ordre alphabétique des noms des prestataires de services linguistiques.

  2. Élague la base de données d’ingénierie du trafic de toutes les liaisons qui ne sont pas en duplex intégral et qui ne disposent pas d’une bande passante réservable suffisante.

  3. Si la configuration LSP inclut l’instruction include , élague tous les liens qui ne partagent aucune couleur incluse.

  4. Si la configuration LSP inclut l’instruction exclude , élague tous les liens qui contiennent des couleurs exclues. Si le lien n’a pas de couleur, il est accepté.

  5. Si plusieurs chemins ont le même coût, choisit celui dont l’adresse de dernier saut est la même que la destination du LSP.

  6. S’il reste plusieurs chemins de coût égal, sélectionne celui qui a le moins de sauts.

  7. S’il reste plusieurs chemins à coût égal, applique la règle d’équilibrage de charge CSPF configurée sur le LSP (remplissage le plus faible, remplissage le plus important ou aléatoire).

CSPF trouve le chemin le plus court vers le routeur de sortie du LSP, en tenant compte des contraintes de chemin explicites. Par exemple, si le chemin doit passer par le routeur A, deux SPF distincts sont calculés, l’un du routeur entrant au routeur A, l’autre du routeur A au routeur de sortie. Toutes les règles CSPF sont appliquées aux deux calculs.

Départage de la sélection de chemin CSPF

Si plusieurs chemins sont encore disponibles après l’application des règles CSPF (How CSPF Selects a Path), une règle de départage est appliquée pour choisir le chemin d’accès au LSP. La règle utilisée dépend de la configuration. Il y a trois règles de départage :

  • Random (Aléatoire) : l’un des chemins restants est sélectionné au hasard. Cette règle tend à placer un nombre égal de LSP sur chaque liaison, quel que soit le rapport de bande passante disponible. Il s’agit du comportement par défaut.

  • Least fill (Remplissage le plus faible) : il est préférable de choisir le chemin présentant le rapport de bande passante minimum disponible le plus élevé. Cette règle tente d’égaliser la réservation sur chaque liaison.

  • Most fill (Le plus rempli) : il est préférable de choisir le chemin dont le rapport de bande passante minimum disponible est le plus faible. Cette règle tente de remplir un lien avant de passer à d’autres liens.

Les définitions suivantes décrivent comment un chiffre pour le ratio de bande passante disponible minimum est dérivé pour les règles de remplissage minimal et de remplissage le plus élevé :

  • Bande passante réservable = bande passante de la liaison x facteur d’abonnement de la liaison

  • Bande passante disponible = bande passante réservable – (somme des bandes passantes des LSP traversant la liaison)

  • Ratio de bande passante disponible = bande passante disponible/bande passante réservable

  • Ratio de bande passante disponible minimum (pour un chemin) = le plus petit ratio de bande passante disponible des liens d’un chemin

REMARQUE :

Pour utiliser le moins ou le plus grand nombre de comportements de remplissage, la bande passante (spécifiée à l’aide de l’instruction au niveau de la hiérarchie) ou la bande passante minimale (spécifiée à l’aide de l’instruction au niveau de la [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name][edit protocols mpls label-switched-path lsp-name auto-bandwidth] hiérarchie) des chemins d’accès bandwidthminimum-bandwidth doit être configurée sur une valeur supérieure à 0. Si la bande passante ou la bande passante minimale des chemins n’est pas configurée ou configurée sur 0, la bande passante minimale disponible ne peut pas être calculée et le comportement de sélection aléatoire du chemin est utilisé à la place.

Calcul des chemins CSPF hors ligne

Junos OS fournit uniquement des calculs CSPF en ligne et en temps réel ; chaque routeur effectue des calculs CSPF indépendamment des autres routeurs du réseau. Ces calculs sont basés sur les informations topologiques actuellement disponibles, informations généralement récentes, mais pas tout à fait exactes. Les emplacements LSP sont optimisés localement, en fonction de l’état actuel du réseau.

Pour optimiser les liaisons globales sur le réseau, vous pouvez utiliser un outil hors connexion pour effectuer les calculs CSPF et déterminer les chemins d’accès aux LSP. Vous pouvez créer un tel outil vous-même ou modifier un outil de conception de réseau existant pour effectuer ces calculs. Vous devez exécuter l’outil périodiquement (quotidiennement ou hebdomadairement) et télécharger les résultats dans le routeur. Un outil hors ligne doit prendre en compte les éléments suivants lors de l’exécution des calculs optimisés :

  • Toutes les exigences du LSP

  • Tous les attributs de lien

  • Topologie de réseau complète

Configuration du départage CSPF

Lors de la sélection d’un chemin pour un LSP, CSPF utilise un processus de départage s’il existe plusieurs chemins à coût égal. Pour plus d’informations sur la façon dont CSPF sélectionne un chemin, consultez Comment CSPF sélectionne un chemin.

Vous pouvez configurer l’une des instructions suivantes (vous ne pouvez configurer qu’une seule de ces instructions à la fois) pour modifier le comportement du départage CSPF :

  • Par défaut, une règle de départage aléatoire pour CSPF est utilisée pour sélectionner un chemin dans l’ensemble des chemins à coût égal. Cependant, vous pouvez également configurer explicitement ce comportement à l’aide de l’instruction random :

  • Pour préférer le chemin avec les liens les moins utilisés, incluez l’instruction least-fill suivante :

  • Pour préférer le chemin avec les liens les plus utilisés, incluez l’instruction most-fill suivante :

Vous pouvez inclure chacune de ces instructions aux niveaux hiérarchiques suivants :

  • [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name]

  • [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls label-switched-path lsp-name]

Désactivation du calcul LSP à chemin contraint

Si l’IGP est un protocole à état de lien (comme IS-IS ou OSPF) et prend en charge des extensions qui permettent de signaler la réservation de bande passante actuelle sur la liaison de chaque routeur, les LSP à chemin contraint sont calculés par défaut.

Les implémentations Junos d’IS-IS et d’OSPF incluent des extensions qui prennent en charge le calcul LSP à chemin contraint.

Si IS-IS est activé sur un routeur ou si vous activez des extensions OSPF d’ingénierie du trafic, MPLS effectue le calcul LSP à chemin contraint par défaut. Pour plus d’informations sur le fonctionnement du calcul LSP à chemin contraint, consultez Calcul LSP à chemin contraint.

Les LSP à chemin contraint ont plus de chances d’être établis rapidement et avec succès pour les raisons suivantes :

  • Le calcul LSP prend en compte la réservation de bande passante actuelle.

  • Les LSP à chemin contraint se redirigent pour éviter les défaillances et la congestion des nuds.

Lorsque le calcul du LSP à chemin contraint est activé, vous pouvez configurer le LSP afin qu’il soit régulièrement réoptimisé, comme décrit dans Optimisation des LSP signalés.

Lorsqu’un LSP est en cours d’établissement ou lorsqu’un LSP existant échoue, le calcul du LSP à chemin contraint est répété périodiquement à l’intervalle spécifié par le minuteur de nouvelle tentative jusqu’à ce que le LSP soit correctement configuré. Une fois le LSP configuré, aucun recalcul n’est effectué. Pour plus d’informations sur le minuteur de nouvelle tentative, reportez-vous à la section Configuration de la connexion entre les routeurs entrants et sortants.

Par défaut, le calcul LSP à chemin contraint est activé. Vous souhaiterez peut-être désactiver le calcul LSP à chemin contraint lorsque tous les nœuds ne prennent pas en charge les extensions d’ingénierie du trafic nécessaires. Pour désactiver le calcul LSP à chemin contraint, incluez l’instruction no-cspf suivante :

Pour obtenir la liste des niveaux hiérarchiques auxquels vous pouvez inclure cette instruction, reportez-vous à la section Résumé de cette instruction.

Si vous désactivez le calcul LSP à chemin contraint sur les LSP en configurant l’instruction, puis que vous tentez d’annoncer d’autres no-cspf LSP avec des métriques inférieures à celles des IGP de ce routeur dans IS-IS ou OSPF, de nouveaux LSP ne peuvent pas être établis.