IS-IS 및 OSPF를 위한 세그먼트 라우팅을 통한 토폴로지 독립적 루프 프리 대체

세그먼트 라우팅을 사용하면 라우터가 경로를 설명하는 레이블 스택을 적용하여 네트워크의 특정 경로를 따라 패킷을 보낼 수 있습니다. 세그먼트 라우팅 레이블 스택에 의해 설명되는 전달 작업은 경로별로 설정할 필요가 없습니다. 따라서 수신 라우터는 세그먼트 라우팅 레이블 스택을 사용하여 임의의 경로를 인스턴스화하고 어떠한 신호 없이 즉시 사용할 수 있습니다.

세그먼트 라우팅에서 각 노드는 수신 레이블과 포워딩 작업 간의 매핑을 광고합니다. 특정 전달 작업을 세그먼트라고 하며 해당 세그먼트를 식별하는 레이블을 세그먼트 식별자(SID)라고 합니다. TI-LFA에 의해 생성된 백업 경로는 다음 유형의 세그먼트를 사용합니다.

노드 세그먼트 - 노드 세그먼트는 대상 노드로 최단 경로를 따라 패킷을 전달합니다. 노드 세그먼트(노드 SID)를 나타내는 레이블은 대상 노드에 도달할 때까지 스왑됩니다.
인접 세그먼트 - 인접 세그먼트는 인접 세그먼트를 보급한 노드의 특정 인터페이스를 통해 패킷을 전달합니다. 인접 세그먼트(인접 SID)를 나타내는 레이블은 해당 세그먼트를 보급한 노드에 의해 나타납니다.

라우터는 노드 SID와 인접 SID의 조합을 사용하는 레이블 스택을 생성하여 특정 경로를 따라 패킷을 보낼 수 있습니다. 일반적으로 노드 SID는 두 노드 간의 최단 경로에 해당하는 경로의 일부를 나타내는 데 사용됩니다. 인접 SID는 노드 SID를 사용하여 원하는 경로를 정확하게 나타낼 수 없는 모든 곳에 사용됩니다.

LFA(Loop-free alternate) 및 RLFA(remote LFA)는 수년 동안 빠른 경로 변경(fast-reroute) 보호를 제공하는 데 사용되어 왔습니다. LFA를 사용하면 PLR(Point of Local Repair)이 직접 이웃 중 하나로 전송된 패킷이 PLR을 통해 루프백하지 않고 대상에 도달하는지 여부를 결정합니다. 일반적인 네트워크 토폴로지에서는 대상의 약 40-60%가 LFA로 보호될 수 있습니다. 원격 LFA는 PLR이 단일 레이블을 적용하여 패킷을 수리 터널 엔드포인트로 터널링할 수 있도록 하여 LFA의 개념을 확장하며, 이 터널은 패킷이 PLR을 통해 루프백하지 않고 대상에 도달할 수 있습니다. 원격 LFA를 사용하면 LFA에 비해 PLR에 의해 더 많은 목적지를 보호할 수 있습니다. 그러나 네트워크 토폴로지에 따라 원격 LFA에 의해 보호되는 대상의 비율은 일반적으로 100% 미만입니다.

토폴로지 독립 LFA(TI-LFA)는 PLR이 더 깊은 레이블 스택을 사용하여 백업 경로를 구성할 수 있도록 함으로써 LFA 및 원격 LFA의 개념을 확장합니다. 또한 TI-LFA는 PLR에서 사용하는 백업 경로가 주어진 장애 시나리오에 대해 내부 게이트웨이 프로토콜(IGP)이 수렴된 후 패킷이 취하는 경로와 동일해야 한다는 제약을 부과합니다. 이 경로를 포스트 컨버전스 경로라고 합니다.

백업 경로로 포스트 컨버전스 경로를 사용하는 것은 몇 가지 바람직한 특성을 가지고 있습니다. 일부 토폴로지의 경우 네트워크 운영자는 장애 발생 후 포스트 컨버전스 경로를 따라 트래픽을 전달할 수 있는 충분한 용량이 네트워크가 있는지 확인하기만 하면 됩니다. 이러한 경우, 백업 경로가 포스트 컨버전스 경로를 따르기 때문에 네트워크 운영자는 백업 경로가 활성 상태인 동안 장애 직후 트래픽 패턴을 처리하기 위해 추가 용량을 할당할 필요가 없습니다.

TI-LFA의 이점

IGP는 백업 경로를 자동으로 계산하고 백업 경로는 장애 후 경로를 따릅니다. 장애 후 경로에 대한 용량을 계획해야 하며 백업 경로에 별도의 용량을 할당해서는 안 됩니다.
중복을 제공하고 링크 장애로부터 보호합니다.
패킷 전송을 위한 포스트 컨버전스 경로를 쉽게 구성하고 활용할 수 있습니다.

TI-LFA 보호 유형

TI-LFA는 링크 장애, 노드 장애, 운명 공유 장애 및 공유 위험 링크 그룹 장애에 대한 보호 기능을 제공합니다. 링크 장애 모드에서는 링크가 실패하면 대상이 보호됩니다. 노드 보호 모드에서는 기본 링크에 연결된 이웃이 실패하면 대상이 보호됩니다. 노드 보호 포스트 컨버전스 경로를 결정하기 위해 이웃을 떠나는 모든 링크의 비용이 구성 가능한 양만큼 증가한다고 가정합니다.

운명 공유 보호를 사용하면 각 운명 공유 그룹의 링크가 해당 IP 주소로 식별되는 각 PLR에서 운명 공유 그룹 목록이 구성됩니다. PLR은 비용을 각 운명 공유 그룹과 연결합니다. 운명 공유 인식 사후 컨버전스 경로는 실패한 링크와 동일한 운명 공유 그룹에 있는 각 링크의 비용이 해당 그룹과 관련된 비용을 증가시켰다고 가정하여 계산됩니다.

세그먼트 라우팅을 위해 TI-LFA 네트워크에서 SRLG(Shared Risk Link Group) 보호를 구성하여 TI-LFA(topology-independent loop-free alternate) 백업 경로에 SRLG 링크를 포함하지 않는 Fast Reroute 경로를 선택합니다. SRLG는 공통 광섬유를 공유하며 링크 끊김의 위험도 공유합니다. SRLG의 한 링크에 장애가 발생하면 그룹의 다른 링크도 실패할 수 있습니다. 따라서 백업 경로에서 보호된 링크와 동일한 위험을 공유하는 링크를 피해야 합니다. SRLG 보호를 구성하면 TI-LFA가 공유 위험 링크를 포함하는 백업 경로를 선택하지 못하게 됩니다. SRLG 보호를 구성한 경우, IS-IS는 포스트 컨버전스 경로와 정렬된 Fast Reroute 경로를 계산하고 보호된 링크의 SRLG에 속하는 링크를 제외합니다. 보호된 링크와 동일한 SRLG에 속하는 모든 로컬 및 원격 링크는 TI-LFA 백업 경로에서 제외됩니다. PLR(Point of Local Repair)은 다른 발신 인터페이스를 사용하여 Fast Reroute 경로에 대한 레이블 스택을 설정합니다. 현재 IPv6 네트워크 및 멀티토폴로지가 있는 네트워크에서 SRLG 보호를 활성화할 수 없습니다.

포스트 컨버전스 경로를 따르는 백업 경로를 구성하기 위해 TI-LFA는 백업 경로를 정의하는 레이블 스택의 여러 레이블을 사용합니다. 특정 사후 컨버전스 백업 경로를 구성하는 데 필요한 레이블 수가 특정 양을 초과하는 경우, 어떤 상황에서는 해당 백업 경로를 설치하지 않는 것이 유용합니다. 설치 백업 경로에 가질 수 있는 최대 레이블 수를 구성할 수 있습니다. 기본값은 3이며 범위는 2에서 5입니다.

주어진 장애에 대한 포스트 컨버전스 경로가 실제로 equal-cost 경로 집합인 경우가 많습니다. TI-LFA는 장애 후 토폴로지에서 여러 개의 동일 비용 경로를 사용하여 지정된 대상에 대한 백업 경로를 구성하려고 시도합니다. 토폴로지에 따라 TI-LFA는 동일한 비용 백업 경로를 정확하게 구성하기 위해 다른 레이블 스택을 사용해야 할 수도 있습니다. 기본적으로 TI-LFA는 지정된 대상에 대해 하나의 백업 경로만 설치합니다. 그러나 1에서 8까지의 범위에서 값을 구성할 수 있습니다.

참고: 현재 별도의 OSPF 인스턴스에서 TI-LFA 및 레거시 FRR(노드 링크 보호)을 활성화할 수 있습니다. 시스템은 동일한 OSPF 인스턴스에서 TI-LFA와 레거시 FRR을 모두 활성화하는 경우에만 커밋 오류를 생성합니다. 이 경우 커밋이 실패하고 error: commit failed: (statements constraint check failed)라는 메시지가 트리거됩니다.

IPv6 네트워크의 TI-LFA

IPv6 전용 네트워크에서 세그먼트 라우팅으로 TI-LFA를 구성하여 주어진 장애에 대한 포스트 컨버전스 경로에 해당하는 FRR(Fast Reroute) 백업 경로를 제공합니다. 그러나 IPv6 전용 네트워크에 대해서는 페이트 공유 보호를 구성할 수 없습니다. IPv6 전용 네트워크에서 백업 경로를 계산하기 위해 IS-IS 프로토콜은 다음 TLV 유형을 보급해야 합니다.

TLV 233 - IPv6 글로벌 인터페이스 주소
TLV 22의 하위 12 및 13

인터페이스에서 여러 글로벌 IPv6 주소를 구성할 수 있습니다. 명령 use-source-packet-routing 문을 구성하면 모든 주소에 TI-LFA 백업 경로가 할당됩니다.

IS-IS 네트워크의 세그먼트 라우팅 매핑 서버 광고에서 파생된 접두사 SID에 대한 토폴로지 독립적인 루프 없는 대체 백업 경로를 생성하도록 PLR(Point of Local Repair)을 구성합니다. 세그먼트 라우팅으로 구성된 네트워크에서 IS-IS는 세그먼트 라우팅 매핑 서버 광고를 사용하여 접두사 SID를 파생합니다. IPv6에 대한 세그먼트 라우팅 매핑 서버 보급은 현재 지원되지 않습니다. 세그먼트 라우팅 매핑 서버 광고에 플래그를 첨부하려면 계층 수준에서 [edit routing-options source-packet-routing mapping-server-entry mapping-server-name] , domain-wide-flooding및 문을 no-node-segment 포함attached합니다.

TI-LFA 제한 사항

세그먼트 라우팅 매핑 서버 보급의 접두사 SID에 대한 백업 경로는 다음 시나리오에서 생성되지 않습니다.

일부 홉이 비 SR 도메인에 있는 경우.
세그먼트 라우팅 노드가 접두사와 접두사-SID 인덱스를 직접 보급하는 경우, Junos OS는 접두사-SID 인덱스를 사용하고 해당 접두사에 대한 매핑 서버 보급을 무시합니다.
백업 경로에 LDP 도메인의 인접 SID가 필요한 경우 백업 경로를 설치할 수 없습니다.
PLR이 LDP를 사용하여 레이블 매핑을 결정할 수 없는 경우.

참고:

현재 동일한 인스턴스의 SR-LDP 연결 노드에서 원격 LFA 및 TI-LFA를 구성할 수 없습니다. 따라서 동일한 디바이스에서 및 둘 link-protection 다 post-convergence-lfa 구성할 수 없습니다.

TI-LFA에 대한 광고 플래그

다음 매핑 서버 광고 플래그를 설정하여 보급된 접두사의 원본을 나타냅니다.

플래그	TLV 이름	플래그 값	길이	설명
A	레이블 바인딩 TLV	0, 1 기본값은 0입니다	1	첨부된 플래그–SID 또는 레이블 바인딩 TLV에서 보급된 접두사와 SID가 발신자에게 직접 연결되어 있음을 나타내기 위해 이 플래그를 1로 설정하는 구성 문을 포함 `attached` 합니다.
S	레이블 바인딩 TLV	0, 1 기본값은 0입니다	1	SID 또는 레이블 바인딩 TLV가 전체 라우팅 도메인에서 플러딩됨을 나타내기 위해 이 플래그를 1로 설정하는 구성 문을 포함 `domain-wide-flooding` 합니다.
D	레이블 바인딩 TLV	0, 1 기본값은 0입니다	1	SID 또는 레이블 바인딩 TLV를 다시 보급할 때 경계 노드에 의해 설정되어 SID 또는 레이블 바인딩 TLV가 레벨 2에서 레벨 1로 누수되었음을 나타냅니다.
N	접두사-SID 하위 TLV	0, 1 기본값은 1입니다	1	접두사가 단일 노드에서 시작되었음을 나타내기 위해 이 플래그를 0으로 설정하는 구성 문을 포함 `no-node-segment` 합니다.

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