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NorthStar Controller 이해하기
주니퍼 네트웍스 NorthStar Controller는 대규모 서비스 프로바이더 및 엔터프라이즈 네트워크에서 IP/MPLS 터널에 대한 세분화된 가시성과 제어를 지원하는 SDN 컨트롤러입니다. 네트워크 운영자는 NorthStar Controller를 사용하여 사용자 정의 제약 조건에 따라 동적으로 대규모 트래픽 부하에 대한 사전 예방적 모니터링, 계획 및 명시적 라우팅을 통해 네트워크 인프라를 최적화할 수 있습니다.
NorthStar Controller는 네트워크 관리자에게 다음과 같은 몇 가지 중요한 기능을 갖춘 강력하고 유연한 트래픽 엔지니어링 솔루션을 제공합니다.
복잡한 도메인 간 경로 계산 및 네트워크 최적화
포괄적인 네트워크 계획, 용량 및 토폴로지 분석
여러 사용자 정의 제약 조건으로 멀티레이어 최적화를 처리할 수 있는 기능
라우팅된 네트워크 요소 간에 시그널링되는 경로의 특정 순서 및 동기화
모니터링, 관리 및 사전 예방적 계획을 위한 네트워크 상태의 글로벌 보기
기본 전송 네트워크에 대한 추상화된 보기를 수신하고 정보를 활용하여 패킷 중심 애플리케이션을 확장할 수 있는 기능
액티브/스탠바이 고가용성(HA) 클러스터
시스템 및 네트워크 모니터링
NorthStar Controller는 PCEP(Path Computation Element Protocol)를 사용하여 PCC 라우터 간의 경로를 인스턴스화합니다. 경로 설정 자체는 네트워크에서 활성화되고 수신 라우터에서 송신 라우터로 레이블을 할당할 수 있는 RSVP-TE 시그널링을 통해 수행됩니다. 시그널링은 네트워크 코어의 수신 라우터에 의해 트리거됩니다. PCE 클라이언트는 PCEP를 지원하는 Junos 운영 체제(Junos OS) 버전을 사용하여 라우터에서 실행됩니다.
NorthStar Controller는 모든 PE 디바이스(PCC)에 PCEP를 프로비저닝하고 PCEP를 사용하여 네트워크에서 실행되는 기존 터널(LSP)의 현재 상태를 검색합니다. NorthStar Controller는 글로벌 네트워크 상태 및 네트워크의 대역폭 수요에 대한 보기를 제공함으로써 최적의 경로를 계산하고 PCC가 LSP에 신호를 보내는 데 사용하는 속성을 제공할 수 있습니다.
NorthStar는 물리적 시스템과 논리적 시스템 모두에 대한 LSP 및 링크와 관련된 기능을 지원합니다. 그러나 논리적 시스템의 경우, 논리적 시스템에 대한 PCEP가 없기 때문에 토폴로지에 대한 실시간 업데이트가 불가능합니다. 대신 업데이트된 논리적 토폴로지 정보에 대해 주기적인 Netconf 수집을 수행할 수 있습니다.
다음 섹션에서는 NorthStar Controller의 아키텍처, 구성 요소 및 기능에 대해 설명합니다.
아키텍처 및 구성 요소
RFC 5440에 정의된 PCE(Path Computation Element) 아키텍처를 기반으로 NorthStar Controller는 네트워크 그래프를 기반으로 네트워크 경로 또는 경로를 계산하고 계산 제약 조건을 적용하는 상태 저장 PCE를 제공합니다. PCC(Path Computation Client)는 PCE가 PCC의 외부 LSP(Label-Switched Path)에 대한 경로 계산을 수행하도록 요청하는 클라이언트 애플리케이션입니다. PCEP(Path Computation Element Protocol)를 사용하면 PCC와 NorthStar Controller 간의 통신이 네트워크 및 LSP 경로 상태에 대해 학습하고 PCC와 통신할 수 있습니다. NorthStar Controller의 PCE 엔티티는 경로 계산 서비스를 요청하는 PCC를 대신하여 네트워크의 경로를 계산합니다. PCC는 네트워크에서 경로를 수신한 다음 적용합니다.
NorthStar Controller의 스테이트풀 PCE 구현은 다음과 같은 기능을 제공합니다.
온라인 및 오프라인 LSP 경로 계산 가능
네트워크를 다시 최적화해야 할 때 LSP 경로 변경을 트리거합니다.
애플리케이션이 대역폭 증가를 요구할 때 LSP 대역폭 변경
라우터의 다른 LSP 속성(예: ERO(Explicit Route Object), 설정 우선 순위, 보류 우선 순위 수정
TCP 기반 PCEP 세션은 PCC를 외부 PCE에 연결합니다. PCC는 PCEP 세션을 시작하고 PCEP 세션 기간 동안 PCE에 연결된 상태를 유지합니다. PCEP 세션 동안 PCC는 스테이트풀 PCE에서 LSP 매개 변수를 요청합니다. PCE로부터 하나 이상의 LSP 매개 변수를 수신할 때, PCC는 TE LSP 에 다시 신호를 보냅니다. PCEP 세션이 종료되면 기본 TCP 연결이 즉시 닫히고 PCC는 PCEP 세션 재설정을 시도합니다.
PCEP 기능은 다음과 같습니다.
PCC와 스테이트풀 PCE 간의 LSP 터널 상태 동기화 - 활성 스테이트풀 PCE 연결이 감지되면 PCC는 LSP 상태를 PCE와 동기화합니다. PCEP를 사용하면 LSP 상태를 PCE에 빠르고 시기 적절하게 동기화할 수 있습니다.
LSP 터널에 대한 제어를 스테이트풀 PCE로 위임 - 액티브 스테이트풀 PCE는 대역폭, 경로(ERO) 및 우선순위(설정 및 보류)와 같은 컴퓨팅 경로에 대한 하나 이상의 LSP 속성을 제어합니다. PCEP는 이러한 LSP 위임을 가능하게 합니다.
PCEP 세션 내 및 PCEP 세션 전반에 걸쳐 경로 계산의 타이밍 및 시퀀스에 대한 스테이트풀 PCE 제어 - 액티브 스테이트풀 PCE는 대역폭, 경로(ERO) 및 우선순위(설정 및 보류)와 같은 하나 이상의 LSP 속성을 수정합니다. PCEP는 이러한 새로운 LSP 속성을 PCE에서 PCC로 전달하며, 그 후 PCC는 지정된 경로에서 LSP를 다시 신호합니다.
PCC와 PCE 간의 상호 작용
NorthStar Controller의 경우, PCC는 새로운 Junos OS 데몬인 PCCD(Path Computation Client Process)에서 실행되며, 이 데몬은 내부 Junos OS IPC 메커니즘을 통해 PCE 및 RPD(Routing Protocol Process)와 상호 작용합니다. 그림 1 은 PCE, PCCD 및 RPD 간의 상호 작용을 보여줍니다.
PCCD는 상태 비저장이므로 현재 미해결 요청 이외의 상태를 유지하지 않으며 설정된 LSP에 대한 상태를 기억하지 않습니다. PCCD는 응답이 PCE에서 돌아온 후 상태를 요청한 다음 응답을 RPD로 전달합니다. PCCD는 상태 비저장이므로 RPD는 LSP가 처음 생성될 때만 PCCD와 통신하면 됩니다. RPD가 PCCD로부터 결과를 수신한 후 결과는 저장되며(RPD 재시작 시에도) LSP가 다시 라우팅될 때까지(LSP 구성이 변경되거나 LSP가 실패할 때) RPD는 PCCD와 다시 통신할 필요가 없습니다.
동적 경로 프로비저닝
동적 경로 프로비저닝을 제공하려면 각 수신 레이블 에지 라우터(LER)를 PCC(Path Computation Client)로 구성해야 합니다. PCEP를 통해 각 PCC는 LSP 작동 상태, 관리 상태 및 보호 사용 중 이벤트를 포함하여 LSP의 상태에 대해 NorthStar Controller(PCE 서버)에 비동기적으로 알립니다. LSP 상태 업데이트 및 LSP 프로비저닝은 TCP/PCEP 연결 상태에 따라 다릅니다. 연결 플랩 또는 PCC 실패로 인해 TCP 연결이 중단되면 NorthStar Controller는 PCC 재연결을 위해 약 60초 동안 기다린 다음 LSP 상태를 제거합니다.