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Alternativas sin bucles y sin dependencia de topología (TI-LFA)

El enrutador nativo de la nube de Juniper (JCNR) admite alternativas sin bucles e independientes de la topología (TI-LFA) con reenrutamiento rápido (FRR) para implementaciones de SR-MPLS. Admite la protección contra fallas de vínculo detectadas por los impulsadores de modo de sondeo (PMD).

Descripción general de TI-LFA

El enrutador nativo de la nube admite la implementación de alternativas sin bucles e independientes de la topología (TI-LFA) con reenrutamiento rápido (FRR) en SR-MPLS. En las secciones a continuación, veremos la implementación del enrutador nativo de la nube TI-LFA en detalle.

Reenrutamiento rápido (FRR)

La tecnología de reenrutamiento rápido (FRR) se utiliza en los protocolos de enrutamiento modernos para minimizar las interrupciones y la pérdida de paquetes en caso de una falla de la red. A diferencia de los protocolos de enrutamiento tradicionales, FRR acelera el proceso de convergencia al calcular previamente de manera proactiva las rutas de respaldo para los flujos de tráfico críticos. Las rutas de respaldo están disponibles y se activan instantáneamente en caso de falla, lo que garantiza una pérdida mínima de comunicación de datos.

Las alternativas sin bucles (LFA) juegan un papel crítico en las implementaciones de FRR. Los LFA son rutas de respaldo precalculadas y sin bucles que los protocolos FRR aprovechan para cambiar rápidamente el tráfico a la ruta de respaldo elegida.

Hay dos aspectos clave para FRR:

  • Detección:

    • Detección de fallas: identifica rápidamente fallas de vínculos o nodos dentro de una red a través del monitoreo continuo de los elementos de la red.

    • Métodos de detección: se aplica uno de los varios métodos para la detección de fallas, incluidos métodos proactivos como el sondeo periódico de vínculos o métodos reactivos que detectan fallas cuando ocurren. En algunos casos, se puede usar la detección de reenvío bidireccional (BFD) para la detección rápida de fallas. El enrutador nativo de la nube detecta errores mediante la supervisión de los eventos de estado del vínculo desde el controlador de modo de sondeo (PMD).

  • Manejo:

    • Rutas de respaldo precalculadas: uso de rutas de respaldo predeterminadas y optimizadas que se activan rápidamente cuando se detecta una falla.

    • Conmutación rápida: dispositivos de red que participan en el proceso de FRR que cambian rápidamente a rutas de respaldo precalculadas para minimizar el impacto en las capacidades de reenvío de la red.

El plano de control es responsable de preparar las rutas de respaldo y detectar cuándo ocurre un error. También vuelve a calcular la mejor ruta en función de la topología de red actualizada y propaga la información sobre la nueva ruta a otros enrutadores de la red. Esto garantiza que la red converja a la ruta óptima a largo plazo. El plano de datos es responsable de conmutar rápidamente por error a la ruta de respaldo en caso de que se detecte una falla. Por lo general, con las implementaciones de LFA, las entradas de reenvío preconfiguradas o la información de salto siguiente para el LFA ya están instaladas en el enrutador. El plano de datos también ajusta sus tablas de reenvío cuando recibe una nueva ruta del plano de control al volver a calcular. La comunicación eficiente entre los planos de control y de datos es fundamental para minimizar el retraso en el reenrutamiento del tráfico, lo que garantiza un tiempo de inactividad reducido, un rendimiento mejorado y una confiabilidad mejorada.

Alternativas sin bucles y sin dependencia de topología (TI-LFA)

SI-SI y OSPF pueden calcular las rutas de respaldo de LFA en una red IP simple. Sin embargo, la función LFA requiere que cualquier ruta de respaldo esté garantizada sin bucles. Por este motivo, en una red IP simple, LFA no puede ofrecer rutas de respaldo a todos los destinos conocidos. LFA solo ofrece cobertura topológica parcial. TI-LFA es una implementación independiente de la topología de LFA. TI-LFA puede insertar una pila de ID de segmento que puede navegar alrededor de cualquier bucle potencial a lo largo de la ruta de respaldo. En otras palabras, las rutas de respaldo se pueden calcular independientemente de la topología. Define LFA en función del propio flujo de tráfico y puede funcionar eficazmente independientemente del diseño de red subyacente. TI-LFA utiliza la ruta de postconvergencia precalculada del protocolo de enrutamiento. TI-LFA encuentra la ruta que se calcularía en caso de falla de un vínculo o nodo en particular y utiliza esa ruta exacta como ruta de respaldo. Esto no siempre es posible en LFA regular, debido al requisito de una ruta de respaldo sin bucles. Mediante el uso de la ruta posterior a la convergencia, TI-LFA reduce las fluctuaciones durante la tolerancia a fallos, y el operador de red solo necesita asegurarse de que la red tenga suficiente capacidad para transportar el tráfico por la ruta posterior a la convergencia después de una falla. TI-LFA tiene múltiples ventajas:

  • Configuración simplificado: TI-LFA calcula automáticamente las rutas de respaldo, lo que elimina la necesidad de configurar manualmente los LFA para cada elemento de la red.

  • Una tolerancia a fallos más rápida: TI-LFA utiliza la ruta de postconvergencia precalculada del protocolo de enrutamiento que le permite activar rutas de respaldo significativamente más rápido que los LFA tradicionales.

  • Escalabilidad mejorada: TI-LFA se escala de manera eficiente en redes grandes y complejas porque es independiente de la topología, a diferencia de LDP y RSVP, que requieren un estado adicional para crear rutas de respaldo.

El enrutador nativo de la nube admite TI-LFA para implementaciones de SR-MPLS con protección contra fallas de vínculo. Puede obtener más información sobre TI-LFA en la documentación de Junos.

Implementación de TI-LFA en JCNR

Un IGP identifica las rutas principal y posterior a la convergencia (copia de seguridad para TI-LFA) para un prefijo en función de su criterio. Las rutas se asocian con una métrica de peso para indicar prioridad (cuanto menor sea el peso, mayor será la prioridad). El plano de control del enrutador nativo de la nube (cRPD) envía la ruta principal y de respaldo al plano de datos a través del agente de vRouter. El plano de datos del vRouter implementa FRR al identificar la ruta principal y cambiar rápidamente a la ruta de respaldo si se detecta un fallo en el vínculo.

Puntos clave a tener en cuenta sobre la implementación del enrutador nativo de la nube TI-LFA:

  • TI-LFA es compatible con SR-MPLS en implementaciones de SI-SI.

  • TI-LFA es compatible con SR-MPLS en implementaciones de OSPF (función de vista previa de tecnología de Juniper ).

  • TI-LFA se admite cuando el enrutador nativo de la nube se despliega como nodo de cabecera, tránsito o salida en un dominio SR-MPLS.

  • Solo se admite la protección TI-LFA contra fallas de vínculo.
  • La FRR se activa en función de los eventos de estado del vínculo detectados por los impulsadores del modo de sondeo (PMD).

  • Se admite una ruta principal y una ruta de respaldo.

  • Se admiten interfaces físicas y de enlace (FRR se activa para interfaces de enlace solo si todos los vínculos del enlace están inactivos).

Configuración TI-LFA (SR-MPLS en SI-SI)

Pasos para configurar TI-LFA

En el ejemplo siguiente, debe explorar por varios niveles en la jerarquía de configuración. Para obtener más información acerca de cómo navegar por la CLI, consulte Uso del editor de CLI en el modo de configuración de la Guía del usuario de la CLI de Junos OS.

  1. Configure SI-SI.
  2. Configure el enrutamiento por segmentos para SI-SI. En este ejemplo, usamos SID de nodo y rango de bloque global de enrutamiento por segmentos (SRGB).
  3. Active TI-LFA para SI-SI. La protección de vínculos se admite de forma predeterminada. Ensure maximum-backup-paths está establecido en 1, ya que el enrutador nativo de la nube solo admite una ruta de respaldo actualmente.
  4. Configure para instalar una ruta de respaldo a lo largo de la ruta posterior a la convergencia de protección de vínculos en las interfaces.

    Verificar configuración

    • Para comprobar la configuración de TI-LFA, puede acceder al shell de cRPD y comprobar que tiene la ruta principal y de respaldo para un destino. Por ejemplo, para el destino 192.168.7.2, el resultado show route siguiente muestra la ruta principal y 192.168.2.2 la ruta de respaldo con 192.168.3.2 las etiquetas SR-MPLS:
    • También puede comprobar las rutas para el destino en la tabla de reenvío de vRouter accediendo al shell del pod de vRouter. Observe que el siguiente resultado muestra que la ruta al destino 192.168.7.2 es un siguiente salto compuesto (NH). El próximo salto compuesto tiene un sub siguiente salto 79 y 80 con el siguiente salto 79 que tiene un peso ECMP menor de 1, lo que lo significa como una ruta principal:

Configuración de TI-LFA (SR-MPLS en OSPF)

Pasos para configurar TI-LFA

En el ejemplo siguiente, debe explorar por varios niveles en la jerarquía de configuración. Para obtener más información acerca de cómo navegar por la CLI, consulte Uso del editor de CLI en el modo de configuración de la Guía del usuario de la CLI de Junos OS.

  1. Configure OSPF.
  2. Configure el enrutamiento por segmentos para OSPF. En este ejemplo, usamos SID de adyacencia y rango de bloqueo global de enrutamiento por segmentos (SRGB).
  3. Active TI-LFA para OSPF. La protección de vínculos se admite de forma predeterminada. Asegúrese de maximum-backup-paths que esté establecido en 1.