Comprendre les scénarios de backhaul mobile de redondance pseudowire
Face à la demande croissante de services haut débit mobiles, les fournisseurs de services de télécommunications constatent une forte augmentation des besoins en bande passante. Pour suivre le rythme de la demande, les opérateurs déploient des réseaux de backhaul basés sur des paquets qui offrent une capacité accrue à moindre coût, tout en offrant la fiabilité et la qualité de service nécessaires à l’expérience que les utilisateurs attendent.
La plupart de l’infrastructure de backhaul héritée a été traditionnellement construite sur des liaisons PDH à micro-ondes, TDM T1/E1 ou ATM-over-DSL. Les fournisseurs de services ont traditionnellement ajouté des liaisons TDM ultérieures à leurs stations de base lorsque cela est nécessaire pour faire face à des scénarios de contraintes de bande passante. Ce modèle d’expansion s’est avéré inefficace pour les demandes de trafic sans précédent requises par la 3G et les services d’évolution à long terme (LTE). En conséquence directe, les opérateurs migrent progressivement vers une infrastructure Ethernet de capacité supérieure dans la partie backhaul des topologies 3G et LTE. Les stations de base modernes offrent désormais une connectivité de backhaul Ethernet, permettant aux technologies pseudowire de transporter le contenu de l’utilisateur final vers la destination souhaitée. Dans le cadre de cette transition Ethernet, les fournisseurs de services exigent de plus en plus de mécanismes de résilience pour combler le fossé existant avec les fonctionnalités fournies par les technologies d’ancienne génération. Dans ce but, Junos OS fournit des capacités de redondance pseudowire efficaces aux topologies où les segments de couche 2 et de couche 3 sont interconnectés.
Exemple de topologie
La figure 1 montre un exemple de topologie.
Avantages du backhaul mobile de redondance Pseudowire
Les fonctionnalités de redondance pseudowire de Junos OS sont les suivantes :
Chemins redondants sans boucle pour interconnecter les domaines de couche 2 et de couche 3.
Les domaines de couche 2 et de couche 3 sont synchronisés en fonction du chemin de données choisi.
Les perturbations du trafic sont minimes pour les scénarios possibles suivants :
Défaillances de liaisons d’accès
Défaillances de nœuds
Défaillances du plan de contrôle
L’interruption du trafic est minimale une fois la restauration de la défaillance terminée.
Extension TLV statut du circuit virtuel de couche 2
Le statut pseudowire TLV est utilisé pour communiquer l’état d’un pseudowire entre les routeurs de périphérie des fournisseurs (PE). Pour éviter d’éventuels écarts entre les chemins primaires, il doit y avoir un mécanisme qui permet de synchroniser tous les éléments du réseau par rapport au chemin principal sur lequel le trafic doit être envoyé. Dans cet objectif, le statut TLV est étendu pour répondre à cette exigence.
Le statut pseudowire TLV n’est pas pris en charge par la gamme de routeurs ACX5000.
En définissant les états actifs et de réserve par les routeurs d’accès, Junos OS atténue les collisions potentielles de chemin principal, car il existe un élément réseau unique dictant le chemin de transfert préférable à choisir. À titre de valeur ajoutée, cela permet aux opérateurs réseau de basculer des chemins de transfert à la demande, ce qui est très utile pour le dépannage et la maintenance du réseau.
Les états actifs et de réserve sont communiqués aux routeurs d’agrégation en utilisant un indicateur d’état pseudowire supplémentaire.
Le tableau 1 comprend une liste des indicateurs d’état pseudowire.
Drapeau |
Code |
|---|---|
L2CKT_PW_STATUS_PW_FWD |
0x00000000 |
L2CKT_PW_STATUS_PW_NOT_FWD |
0x00000001 |
L2CKT_PW_STATUS_AC_RX_FAULT |
0x00000002 |
L2CKT_PW_STATUS_AC_TX_FAULT |
0x00000004 |
L2CKT_PW_STATUS_PSN_RX_FAULT |
0x00000008 |
L2CKT_PW_STATUS_PSN_TX_FAULT |
0x00000010 |
L2CKT_PW_STATUS_PW_FWD_STDBY |
0x00000020 Indique l’état de réserve. |
L2CKT_PW_STATUS_SWITCH_OVER |
0x00000040 |
Dans les scénarios LAG multichassis (MC-LAG), ce même indicateur de PW_FWD_STDBY est utilisé pour faire la publicité aux équipements PE distants dont le circuit de connexion (CA) est utilisé comme circuit actif. À l’arrivée de ce drapeau, l’équipement PE récepteur abandonne tout pseudowire construit vers le routeur à l’origine de cet état. Comme nous pouvons le voir, ce comportement désigne une sémantique légèrement différente pour l’indicateur de PW_FWD_STDBY. En conséquence, vous pouvez configurer l’instruction hot-standby-vc-on pour contrôler si le pseudowire doit être construit à l’arrivée de l’indicateur PW_FWD_STDBY (dans le scénario pseudowire de réserve) ou simplement le détruire (dans le scénario MC-LAG).
Fonctionnement
La solution utilise des interfaces paires de tunnel logique (lt-) pour l’assemblage des domaines de couche 2 et de couche 3.
La figure 2 montre un diagramme illustrant le fonctionnement de la redondance pseudowire dans un scénario de backhaul mobile.
Un pseudowire de couche 2 se termine sur l’une des interfaces de tunnel logique (x), définie avec la famille d’adresses ccc (circuit cross-connect) configurée. Un VPN de couche 3 (RFC 2547) termine la deuxième interface de tunnel logique (y), définie avec la famille d’adresses IPv4 (inet). Les interfaces de tunnel logique (x) et (y) sont associées. Les pseudowires de couche 2 établis entre chaque routeur d’accès et ses équipements PE d’agrégation correspondants se terminent sur l’interface de tunnel logique définie dans chaque équipement PE. Cette interface de tunnel logique est utilisée pour établir un circuit virtuel de couche 2 (VC) vers l’extrémité distante. En conséquence, la famille d’adresses CCC doit être configurée dessus. Il en va de même pour l’extrémité distante, où une interface équivalente doit être définie avec des fonctionnalités CCC.
Cette interface de tunnel logique CCC créée dans les équipements PE d’agrégation est associée à une deuxième interface de tunnel logique sur laquelle la famille d’adresses INET est activée. Cette deuxième interface de tunnel logique est configurée dans le contexte d’un VPN de couche 3 RFC 2547.
Dans le cadre de ce document, les interfaces de tunnel logique CCC et INET sont respectivement LT(x) et LT(y).
Le processus de protocole de routage Junos OS (rpd) permet l’assemblage requis pour interconnecter le VC de couche 2 se terminant par LT(x) et le LT(y) associé.
Dans les routeurs PE d’agrégation, le processus de routage construit un pseudowire vers les routeurs d’accès, ce qui se produit quel que soit l’état actif ou de réserve du pseudowire. Il en est de même pour les routeurs d’accès, où l’état de contrôle et de transfert est préétabli à la fois dans le moteur de routage et le moteur de transfert de paquets pour atténuer les perturbations du trafic pendant les périodes de convergence.
Un circuit d’attachement (CA) est un circuit physique ou virtuel (VC) qui attache un équipement CE à un équipement PE. La préférence locale est utilisée pour fournir de meilleures informations que la valeur du discriminateur de sortie multiple (MED) fournit pour la sélection du chemin d'un paquet. Vous pouvez configurer l’attribut de préférence local afin qu’il ait une valeur plus élevée pour les préfixes reçus d’un routeur qui fournit le chemin souhaité que les préfixes reçus d’un routeur qui fournit un chemin moins souhaitable. Plus la valeur est élevée, plus le routage préféré est élevé. L’attribut de préférence local est la mesure la plus souvent utilisée dans la pratique pour exprimer les préférences d’un ensemble de chemins par rapport à un autre.
Si le circuit de couche 2 est primaire, l’équipement PE correspondant annonce le sous-réseau du ca avec la préférence locale supérieure. Tous les équipements PE d’agrégation annoncent d’abord le sous-réseau du CA avec la même préférence locale. Vous pouvez configurer une stratégie de routage pour permettre la publicité d’une valeur de préférence locale plus élevée si le VC de couche 2 est actif.
Si un pseudowire est en panne, LT(x) est marqué avec le drapeau CCC_Down. Lorsque cela se produit, l’équipement PE correspondant retire le sous-réseau CA initialement annoncé. L’adresse LT(y) est partagée entre les équipements PE d’agrégation en tant que port d’instance virtuelle (VIP). Pas de VRRP Bonjour les messages sont échangés. Les deux équipements PE assument le rôle principal.
Les vm de couche 2 primaires et de réserve restent ouverts afin de réduire les perturbations du trafic lors des transitions de sauvegarde vers primaire. L’énoncé hot-standby-vc-on de configuration permet une activation manuelle.
La résilience du domaine de couche 2 est assurée par une redondance pseudowire simple pour les connexions d’arrière en arrière. Pour les autres topologies, la vérification de la connectivité de circuit virtuel pseudowire (VCCV) est utilisée.
La résilience du domaine de couche 3 est assurée par le reroutage rapide MPLS et la restauration des services de bout en bout. Un timer de restauration empêche que les VC dans le chemin secondaire ne soient pas réa alternés vers le chemin principal immédiatement après la restauration de l’équipement PE principal.
Les routeurs d’accès peuvent indiquer aux routeurs d’agrégation quel VC de couche 2 est considéré comme actif. À l'arrivée à LT(x) d'un message d'état TLV signalant un état de réserve, le processus de routage diminue la valeur de préférence locale du BGP du sous-réseau direct représenté par l'adresse IPv4 LT(y). À ce stade, BGP annonce ce changement de préférence local au reste des membres du domaine de couche 3, qui réélectent ensuite l'équipement PE de transfert désigné en s'appuyant sur les mécanismes de sélection des chemins de BGP.
Un comportement similaire se produit à l’arrivée d’un statut TLV message indiquant un état actif vc de couche 2. Dans ce cas, l'équipement PE récepteur modifie la préférence locale correspondant au sous-réseau du LT(y). La valeur à utiliser pour diminuer ou augmenter la valeur de préférence locale du sous-réseau est configurée manuellement à l'aide d'une stratégie.