의사 회선 이중화 모바일 백홀 시나리오 이해
모바일 광대역 서비스에 대한 수요가 증가함에 따라 통신 제공업체는 대역폭 요구 사항이 급격히 증가하고 있습니다. 수요에 부응하기 위해 사업자들은 더 낮은 비용으로 더 많은 용량을 제공하는 동시에 사용자가 기대하는 서비스 안정성과 경험 품질을 제공하는 패킷 기반 백홀 네트워크를 구축하고 있습니다.
대부분의 레거시 백홀 인프라는 전통적으로 PDH 극초단파, TDM T1/E1 또는 ATM-over-DSL 링크를 통해 구축되었습니다. 서비스 프로바이더는 전통적으로 대역폭 제약 시나리오를 처리하기 위해 필요할 때 기지국에 후속 TDM 링크를 추가했습니다. 이러한 확장 모델은 3G 및 LTE(Long Term Evolution) 서비스에 필요한 전례 없는 트래픽 수요에 비효율적인 것으로 입증되었습니다. 그 직접적인 결과로, 사업자들은 3G 및 LTE 토폴로지의 백홀 부분에서 이더넷 기반의 고용량 인프라로 점진적으로 마이그레이션하고 있습니다. 최신 기지국은 이제 이더넷 백홀 연결을 제공하므로 유사 회선 기술을 통해 최종 사용자 콘텐츠를 원하는 목적지로 전송할 수 있습니다. 이러한 이더넷 전환의 일환으로 서비스 프로바이더는 이전 레거시 기술이 제공했던 기능들과의 존재 격차를 메우기 위해 더 나은 복원력 메커니즘을 점점 더 요구하고 있습니다. 이러한 목표를 염두에 두고 Junos OS는 레이어 2와 레이어 3 세그먼트가 상호 연결된 토폴로지에 효율적인 유사 회선 중복 기능을 제공합니다.
유사 회선 이중화 모바일 백홀의 이점
Junos OS 유사 회선 중복 기능은 다음과 같습니다.
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레이어 2 및 레이어 3 도메인을 상호 연결하기 위한 중복 루프 프리 경로.
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레이어 2 및 레이어 3 도메인은 선택된 데이터 경로와 관련하여 동기화됩니다.
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다음과 같은 가능한 시나리오에서 트래픽 중단이 최소화됩니다.
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액세스 링크 실패
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노드 장애
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컨트롤 플레인 장애
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장애 복구가 완료된 후 트래픽 중단은 최소화됩니다.
레이어 2 가상 서킷 상태 TLV 확장
유사 회선 상태 TLV는 프로바이더 에지(PE) 라우터 간의 유사 회선 상태를 전달하는 데 사용됩니다. 잠재적인 기본 경로 불일치를 피하려면 트래픽을 전송해야 하는 기본 경로와 관련하여 모든 네트워크 요소를 동기화할 수 있는 메커니즘이 있어야 합니다. 이러한 목표를 염두에 두고 상태 TLV가 확장되어 이 요구 사항을 해결합니다.
유사 회선 상태 TLV는 ACX5000 라인의 라우터에서 지원되지 않습니다.
액세스 라우터가 활성 및 대기 상태를 정의하도록 함으로써 Junos OS는 선택될 선호 포워딩 경로를 지시하는 고유한 네트워크 요소가 있기 때문에 잠재적인 기본 경로 충돌을 완화합니다. 부가 가치로 네트워크 운영자는 필요에 따라 포워딩 경로를 전환할 수 있으며, 이는 문제 해결 및 네트워크 유지 관리 목적에 매우 유용합니다.
활성 및 대기 상태는 추가 유사 회선 상태 플래그를 사용하여 어그리게이션 라우터에 전달됩니다.
표 1 에는 유사 회선 상태 플래그 목록이 포함되어 있습니다.
| 플래그 |
암호 |
|---|---|
| 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 대기 상태를 나타냅니다. |
| L2CKT_PW_STATUS_SWITCH_OVER |
0x00000040 |
멀티섀시 LAG(MC-LAG) 기반 시나리오에서, 이 동일한 PW_FWD_STDBY 플래그가 사용되며 부착 회로(AC)가 활성 회로로 사용되는 원격 PE 디바이스를 알립니다. 이 플래그가 도착하면, 수신 PE 디바이스는 이 상태를 유발하는 라우터를 향해 구축된 모든 유사 회선을 삭제합니다. 보시다시피 이 동작은 PW_FWD_STDBY 플래그에 대해 약간 다른 의미 체계를 나타냅니다. 결과적으로, PW_FWD_STDBY 플래그가 도착할 때 유사 회선을 구성해야 하는지(핫 스탠바이 유사 회선 시나리오에서) 또는 단순히 파괴해야 하는지(MC-LAG 시나리오에서)를 제어하도록 문을 구성할 hot-standby-vc-on 수 있습니다.
작동 방식
이 솔루션은 레이어 2 및 레이어 3 도메인을 연결하기 위해 논리 터널(lt-) 쌍 인터페이스를 사용합니다.
그림 2는 모바일 백홀 시나리오에서 유사 회선 중복이 어떻게 작동하는지 보여주는 다이어그램을 보여줍니다.
레이어 2 유사 회선은 CCC(Circuit Cross-Connect) 주소 패밀리가 구성된 논리적 터널 인터페이스(x) 중 하나에서 종료됩니다. 레이어 3 VPN(RFC 2547)은 IPv4(inet) 주소 패밀리로 정의된 두 번째 논리적 터널 인터페이스(y)를 종료합니다. 논리적 터널 인터페이스 (x)와 (y)는 쌍입니다. 각 액세스 라우터와 해당 어그리게이션 PE 디바이스 간에 설정된 레이어 2 유사 회선은 각 PE 디바이스 내에 정의된 논리적 터널 인터페이스에서 종료됩니다. 이 논리적 터널 인터페이스는 원격 엔드를 향해 레이어 2 가상 서킷(VC)을 설정하는 데 사용됩니다. 따라서 CCC 주소 패밀리를 구성해야 합니다. CCC 기능으로 동등한 인터페이스를 정의해야 하는 원격 엔드에도 동일하게 적용됩니다.
어그리게이션 PE 디바이스에서 생성된 이 CCC 논리적 터널 인터페이스는 INET 주소 패밀리가 활성화된 두 번째 논리적 터널 인터페이스와 페어링됩니다. 이 두 번째 논리적 터널 인터페이스는 RFC 2547 레이어 3 VPN의 컨텍스트 내에서 구성됩니다.
이 문서의 범위 내에서 CCC 및 INET 논리 터널 인터페이스를 각각 LT(x) 및 LT(y)라고 합니다.
Junos OS 라우팅 프로토콜 프로세스(rpd)는 LT(x)로 끝나는 레이어 2 VC 및 관련 LT(y)를 상호 연결하는 데 필요한 연결을 가능하게 합니다.
어그리게이션 PE 라우터에서 라우팅 프로세스는 액세스 라우터를 향한 유사 회선을 구축하며, 이는 유사 회선의 활성 또는 대기 상태와 관계없이 발생합니다. 액세스 라우터에서도 마찬가지이며, 제어 및 전송 상태가 라우팅 엔진과 패킷 포워딩 엔진 모두에서 미리 설정되어 컨버전스 기간 동안 트래픽 중단을 완화합니다.
부착 회로(AC)는 CE 디바이스를 PE 디바이스에 연결하는 물리적 또는 가상 서킷(VC)입니다. 로컬 선호는 패킷의 경로 선택에 대해 MED(Multiple Exit Discriminator) 값이 제공하는 것보다 더 나은 정보를 제공하는 데 사용됩니다. 로컬 기본 설정 속성을 구성하여 덜 바람직한 경로를 제공하는 라우터에서 수신한 접두사보다 원하는 경로를 제공하는 라우터에서 수신한 접두사에 더 높은 값을 가질 수 있습니다. 값이 클수록 경로가 더 선호됩니다. 로컬 선호 속성은 한 경로 집합에 대한 선호를 다른 경로보다 표현하기 위해 실제로 가장 자주 사용되는 메트릭입니다.
레이어 2 서킷이 기본인 경우, 해당 PE 디바이스는 더 높은 로컬 선호로 AC의 서브넷을 보급합니다. 모든 어그리게이션 PE 디바이스는 처음에 동일한 로컬 기본 설정으로 AC의 서브넷을 보급합니다. 레이어 2 VC가 활성화된 경우 더 높은 로컬 선호 값을 보급할 수 있도록 라우팅 정책을 구성할 수 있습니다.
유사 회선이 다운되면 LT(x)에 CCC_Down 플래그가 지정됩니다. 이 경우 해당 PE 디바이스는 처음에 보급된 AC 서브넷을 철회합니다. LT(y) 주소는 어그리게이션 PE 디바이스 간에 가상 인스턴스 포트(VIP)로 공유됩니다. VRRP hello 메시지가 교환되지 않습니다. 두 PE 디바이스 모두 기본 역할을 수행합니다.
기본 및 대기 레이어 2 VC는 모두 백업에서 기본으로 전환될 때 트래픽 중단을 줄이기 위해 열린 상태로 유지됩니다. 구성 문은 hot-standby-vc-on 수동 설정을 허용합니다.
레이어 2 도메인의 복원력은 백투백 연결을 위한 일반 유사 회선 중복을 통해 제공됩니다. 다른 토폴로지의 경우, 유사 회선 가상 회로 연결 검증(VCCV)이 사용됩니다.
레이어 3 도메인의 복원력은 MPLS Fast Reroute 및 엔드투엔드 서비스 복원에 의해 제공됩니다. 복원 타이머는 기본 PE 디바이스가 복원된 직후 보조 경로에 있는 VC가 기본 경로로 다시 전환되는 것을 방지합니다.
액세스 라우터는 어그리게이션 라우터에 어떤 레이어 2 VC가 활성 상태로 간주되는지 표시할 수 있습니다. 대기 상태를 통신하는 상태 TLV 메시지가 LT(x)에 도착하면 라우팅 프로세스는 LT(y) IPv4 주소로 표시되는 직접 서브넷의 BGP의 로컬 선호 값을 감소시킵니다. 이 시점에서, BGP는 레이어 3 도메인 내의 나머지 멤버들에게 이 로컬 기본 설정 변경을 계속 보급하고, 레이어 3 도메인은 BGP의 경로 선택 메커니즘에 의존하여 지정된 포워더 PE 디바이스를 다시 선택합니다.
레이어 2 VC 활성 상태를 나타내는 상태 TLV 메시지가 도착할 때 유사한 동작이 발생합니다. 이 경우 수신 PE 디바이스는 LT(y)의 서브넷에 해당하는 로컬 선호를 변경합니다. 서브넷의 로컬 기본 설정 값을 줄이거나 늘리는 데 사용할 값은 정책을 사용하여 수동으로 구성됩니다.