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LSP 계산

제한된 경로 LSP 계산

CSPF(Constrained Shortest Path First) 알고리즘은 OSPF 및 IS-IS 경로 계산에 사용되는 최단 경로 우선(SPF) 알고리즘의 고급 형태입니다. CSPF는 여러 제약 조건의 적용을 받는 LSP의 컴퓨팅 경로에 사용됩니다. LSP를 위한 경로 컴퓨팅 시 CSPF는 네트워크의 토폴로지뿐만 아니라 LSP 및 링크의 속성도 고려하여 네트워크 로드의 지능적으로 균형을 맞추어 혼잡을 최소화하려고 시도합니다.

CSPF가 고려하는 제약 조건은 다음과 같습니다.

  • LSP 속성

    • 관리 그룹(즉, 링크 색상 요구 사항)

    • 대역폭 요구 사항

    • 명시적 경로(엄격하거나 느슨한)

    • 홉 제한

    • 우선 순위(설정 및 유지)

  • 링크 속성

    • 관리 그룹(즉, 링크에 할당된 링크 색상)

    • 링크의 예약 가능한 대역폭(정적 대역폭에서 현재 예약된 대역폭 제외)

CSPF가 고려하는 데이터는 다음 출처에서 나옵니다.

  • 트래픽 엔지니어링 데이터베이스—CSPF에 최신 토폴로지 정보, 링크의 현재 예약 가능한 대역폭 및 링크 색상을 제공합니다. CSPF 알고리즘이 계산을 수행하기 위해서는 특수 확장을 갖춘 링크 상태 IGP(예: OSPF 또는 IS-IS)가 필요합니다. CSPF가 효과를 발휘하려면 모든 라우터의 링크 상태 IGP가 특수 확장을 지원해야 합니다. 토폴로지 데이터베이스를 구축하는 동안 확장된 IGP는 현재 LSP를 고려해야 하며 모든 곳에서 경로 정보를 플러딩해야 합니다. 예약된 링크 대역폭 및 링크 색상으로 인한 데이터베이스 업데이트의 변경으로 인해 확장된 IGP는 일반적인 IGP보다 더 자주 플러딩되는 경향이 있습니다. 이러한 컴포넌트 간의 관계 다이어그램은 에서 확인할 그림 1 수 있습니다.

  • 현재 활성 LSP—라우터에서 발생해야 하는 모든 LSP와 현재 운영 상태(위, 하향 또는 타임아웃)를 포함합니다.

그림 1: CSPF 계산 프로세스CSPF 계산 프로세스

이 섹션에서는 다음 주제에 대해 설명합니다.

CSPF에서 경로를 선택하는 방법

경로를 선택하기 위해 CSPF는 특정 규칙을 따릅니다. 규칙은 다음과 같습니다.

  1. LSP를 한 번에 하나씩 계산합니다. 우선 순위가 가장 높은 LSP(설정 우선 순위가 가장 낮은 LSP)로 시작합니다. 동일한 우선 순위의 LSP 중 CSPF는 LSP 이름 순으로 LSP를 서비스합니다.

  2. 전이중이 아니며 충분한 예약 가능한 대역폭이 없는 모든 링크의 트래픽 엔지니어링 데이터베이스를 정리합니다.

  3. LSP 구성에 명령문이 include 포함된 경우 포함된 색상을 공유하지 않는 모든 링크를 정리합니다.

  4. LSP 구성에 명령문이 exclude 포함되어 있으면 제외된 색상을 포함하는 모든 링크를 정리합니다. 링크에 색상이 없는 경우 허용됩니다.

  5. 여러 경로에 동일한 비용이 있는 경우 마지막 홉 주소가 LSP의 대상과 동일한 경로를 선택합니다.

  6. 동일한 비용 경로 몇 가지가 유지되면 가장 적은 홉 수를 가진 경로를 선택합니다.

  7. 동일한 비용의 몇 가지 경로가 유지되는 경우 LSP에 구성된 CSPF 로드 밸런싱 규칙을 적용합니다(최소 채우기, 대부분의 채우기 또는 임의).

CSPF는 명시적 경로 제약을 고려하여 LSP의 송신 라우터로 향하는 최단 경로를 찾습니다. 예를 들어 경로가 라우터 A를 통과해야 하는 경우 수신 라우터에서 라우터 A로, 다른 하나는 라우터 A에서 송신 라우터로, 다른 하나는 별도의 SPF를 계산합니다. 모든 CSPF 규칙은 두 연산에 모두 적용됩니다.

CSPF 경로 선택 타이 브레이킹

CSPF 규칙(CSPF 경로 선택 방법)이 적용된 후에도 두 개 이상의 경로를 계속 사용할 수 있는 경우, LSP에 대한 경로를 선택하는 데 타이 브레이킹 규칙이 적용됩니다. 사용되는 규칙은 구성에 따라 달라집니다. 다음과 같은 세 가지 타이 브레이킹 규칙이 있습니다.

  • 임의—나머지 경로 중 하나가 임의로 선택됩니다. 이 규칙은 사용 가능한 대역폭 비율에 관계없이 각 링크에 동일한 수의 LSP를 배치하는 경향이 있습니다. 이것이 기본 동작입니다.

  • 최소 기입—사용 가능한 최소 대역폭 비율이 가장 큰 경로를 선호합니다. 이 규칙은 각 링크의 예약을 균등화하려고 시도합니다.

  • 대부분 기입—최소 가용 대역폭 비율이 가장 적은 경로를 선호합니다. 이 규칙은 다른 링크로 이동하기 전에 링크를 채우려고 시도합니다.

다음 정의는 최소 기입 및 대부분의 채우기 규칙에 대해 사용 가능한 최소 대역폭 비율의 그림을 어떻게 도출하는지 설명합니다.

  • 예약 가능한 대역폭 = 링크 x 링크 구독 요소의 대역폭

  • 가용 대역폭 = 예약 가능한 대역폭 – (링크를 통과하는 LSP의 대역폭 합계)

  • 가용 대역폭 비율 = 가용 대역폭/예약 가능한 대역폭

  • 최소 가용 대역폭 비율(경로용) = 경로 내 링크 중 가장 작은 가용 대역폭 비율

주:

사용할 최소 채우기 또는 가장 많은 채우기 동작을 위해 경로에는 0보다 큰 값으로 구성된 대역폭(계층 수준에서 명령문을 사용하여 bandwidth 지정됨) 또는 최소 대역폭(계층 수준에서 명령 [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name auto-bandwidth] 문을 사용하여 minimum-bandwidth 지정됨)이 있어야 [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name] 합니다. 경로에 대한 대역폭 또는 최소 대역폭이 0으로 구성되거나 구성되지 않은 경우 사용 가능한 최소 대역폭을 계산할 수 없으며 임의의 경로 선택 동작이 대신 사용됩니다.

오프라인 CSPF 경로 컴퓨팅

Junos OS는 온라인 실시간 CSPF 연산만을 제공합니다. 각 라우터는 네트워크의 다른 라우터와 독립적으로 CSPF 계산을 수행합니다. 이러한 계산은 현재 사용 가능한 토폴로지 정보를 기반으로 합니다. 일반적으로 최신 정보이지만 완전히 정확하지는 않습니다. LSP 배치는 현재 네트워크 상태에 따라 로컬에서 최적화됩니다.

네트워크 전반의 전 세계 링크를 최적화하기 위해 오프라인 툴을 사용하여 CSPF 계산을 수행하고 LSP의 경로를 결정할 수 있습니다. 이러한 도구를 직접 만들거나 기존 네트워크 설계 도구를 수정하여 이러한 계산을 수행할 수 있습니다. 도구를 주기적으로(매일 또는 매주) 실행하고 결과를 라우터에 다운로드해야 합니다. 오프라인 툴은 최적화된 계산을 수행할 때 다음을 고려해야 합니다.

  • LSP의 모든 요구 사항

  • 모든 링크 속성

  • 전체 네트워크 토폴로지

CSPF 타이 브레이킹 구성

LSP 경로를 선택할 때 CSPF는 동일한 비용의 경로가 몇 가지 있는 경우 동점 프로세스를 사용합니다. CSPF가 경로를 선택하는 방법에 대한 자세한 내용은 CSPF가 경로를 선택하는 방법을 참조하십시오.

CSPF tie-breaking의 동작을 변경하기 위해 다음 명령문 중 하나(한 번에 이러한 명령문 중 하나만 구성할 수 있습니다)를 구성할 수 있습니다.

  • 기본적으로 CSPF에 대한 임의 타이 브레이킹 규칙은 동일한 비용 경로 집합에서 경로를 선택하는 데 사용됩니다. 하지만 다음과 같은 명령어를 사용하여 이 비로나를 random 명시적으로 구성할 수도 있습니다.

  • 사용률이 가장 낮은 링크로 경로를 선호하려면 다음과 같은 명령문을 least-fill 포함합니다.

  • 가장 널리 활용되는 링크로 경로를 선호하려면 다음과 같은 명령문을 most-fill 포함합니다.

다음과 같은 계층 수준에서 이러한 각 진술을 포함할 수 있습니다.

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

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

제한된 경로 LSP 계산 비활성화

IGP가 링크 상태 프로토콜(예: IS-IS 또는 OSPF)이며 각 라우터 링크의 현재 대역폭 예약을 보고할 수 있는 확장을 지원하는 경우, 기본적으로 제한된 경로 LSP가 계산됩니다.

IS-IS 및 OSPF의 Junos 구현에는 제한된 경로의 LSP 계산을 지원하는 확장 기능이 포함되어 있습니다.

라우터에서 IS-IS가 활성화되거나 OSPF 트래픽 엔지니어링 확장을 활성화하는 경우, MPLS는 기본적으로 제한된 경로의 LSP 연산을 수행합니다. 경로 제한 LSP 계산의 작동 방식에 대한 자세한 내용은 Constrained-Path LSP 계산을 참조하십시오.

제한 경로 LSP는 다음과 같은 이유로 신속하고 성공적으로 구축될 가능성이 높습니다.

  • LSP 계산은 현재 대역폭 예약을 고려합니다.

  • 경로가 제한된 LSP는 노드 장애 및 혼잡에서 벗어나 스스로 경로를 변경합니다.

제한된 경로의 LSP 계산이 활성화되면 신호 LSP 최적화에 설명된 대로 LSP가 주기적으로 다시 선택되도록 LSP를 구성할 수 있습니다.

LSP가 설정되거나 기존 LSP에 장애가 발생하면 LSP가 성공적으로 설정될 때까지 재시도 타이머가 지정한 간격으로 제한된 경로 LSP 계산이 주기적으로 반복됩니다. LSP가 설정되면, 재컴퓨션이 수행되지 않습니다. 재시도 타이머에 대한 자세한 내용은 수신 라우터와 송신 라우터 간의 연결 구성을 참조하십시오.

기본적으로 제한된 경로의 LSP 계산이 활성화됩니다. 모든 노드가 필요한 트래픽 엔지니어링 확장을 지원하지 않을 경우 제한된 경로의 LSP 계산을 사용하지 않도록 설정할 수 있습니다. 제한된 경로의 LSP 계산을 비활성화하려면 다음과 같은 명령문을 no-cspf 포함합니다.

이 명령문을 포함할 수 있는 계층 수준 목록은 이 명령문의 명령문 요약 섹션을 참조하십시오.

명령문을 구성 no-cspf 하여 LSP에서 제한된 경로의 LSP 계산을 비활성화한 다음 IS-IS 또는 OSPF에서 이 라우터의 IGP보다 낮은 메트릭으로 다른 LSP를 광고하려고 시도하면 새로운 LSP를 설정할 수 없습니다.