Cómo habilitar la programación de red SRv6 en redes IS-IS

Beneficios de la programación de red SRv6

La programación de red SRv6 ofrece los siguientes beneficios en una red IPv6:

• La programación de red depende completamente de la cabecera IPv6 y de la extensión de cabecera para transportar un paquete, eliminando protocolos como MPLS. Esto garantiza una implementación sin problemas sin ninguna actualización importante de hardware o software en una red IPv6 central.

• Los paquetes se pueden transportar a través de un nodo de entrada SRv6 incluso si los enrutadores de tránsito no son compatibles con SRv6, lo que elimina la necesidad de implementar el enrutamiento por segmentos en todos los nodos de una red IPv6.

• Junos OS admite varias funciones en un único identificador de segmento (SID) y puede interoperar en el modo de inserción y el modo de encapsulación. Esto permite que un solo dispositivo realice simultáneamente las funciones de enrutador de proveedor (P) y enrutador de borde de proveedor (PE).

Descripción general de la programación de red SRv6

La programación de red es la capacidad de una red para codificar un programa de red en instrucciones individuales que luego se insertan en los encabezados de paquete IPv6. El paquete IPv6 que contiene las instrucciones de red informa explícitamente a la red acerca de los nodos SRv6 precisos disponibles para el procesamiento de paquetes. La instrucción de red es el identificador de segmento SRv6 (SID) representado por una dirección IPv6 de 128 bits. El protocolo IS-IS codifica las instrucciones de red en encabezados de paquete IPv6 y las distribuye a través de la red. Junto con el direccionamiento, las instrucciones de red definen una tarea o función particular para cada nodo compatible con SRv6 en la red SRv6.

Esta característica es útil para los proveedores de servicios cuyas redes son predominantemente IPv6 y no han implementado MPLS. Estas redes dependen únicamente de encabezados y extensiones de encabezado IPv6 para transmitir datos. Esta característica también beneficia a las redes que necesitan implementar tráfico de enrutamiento de segmentos a través de enrutadores de tránsito que aún no tienen capacidad de enrutamiento de segmentos. En tales redes, la característica de programación de red SRv6 puede proporcionar flexibilidad para aprovechar el enrutamiento por segmentos sin implementar MPLS.

¿Qué es un encabezado de extensión de enrutamiento por segmentos (SRH)?

Un identificador de segmento representa un segmento específico en un dominio de enrutamiento de segmento. En una red IPv6, el tipo de SID utilizado es una dirección IPv6 de 128 bits, también denominada segmento SRv6 o SID SRv6. SRv6 apila estas direcciones IPv6 en lugar de etiquetas MPLS en un encabezado de extensión de enrutamiento de segmento. El encabezado de extensión de enrutamiento por segmentos (SRH) es un tipo de encabezado de extensión de enrutamiento IPv6. Normalmente, el SRH contiene una lista de segmentos codificada como un SID SRv6. Un SID SRv6 consta de las siguientes partes:

• Locator— Localizador es la primera parte de un SID que consta de los bits más significativos que representan la dirección de un nodo SRv6 particular. El localizador es muy similar a una dirección de red que proporciona una ruta a su nodo principal. El protocolo IS-IS instala la ruta del localizador en la tabla de inet6.0 enrutamiento. IS-IS enruta el segmento a su nodo principal, que posteriormente realiza una función definida en la otra parte del SID SRv6. También puede especificar el algoritmo asociado a este localizador. Puede definir un algoritmo flexible según sus requisitos de red.

• Function: la otra parte del SID define una función que se realiza localmente en el nodo especificado por el localizador. Hay varias funciones que ya se han definido en el borrador de Internet draft-ietf-spring-srv6-network-programming-07draft, Programación de red SRv6. Sin embargo, las siguientes funciones están disponibles en Junos OS que se señalan en IS-IS. IS-IS instala estos SID de función en la tabla de inet6.0 enrutamiento.

  • End— Una función de punto final para la instanciación SRv6 de un SID de prefijo. No permite la desencapsulación de un encabezado externo para la eliminación de un SRH. Por lo tanto, un SID final no puede ser el último SID de una lista SID y no puede ser la dirección de destino (DA) de un paquete sin SRH (a menos que se combine con las versiones PSP, USP o USD).

  • End.X— Una función de punto final X es una instancia SRv6 de un SID adyacente. Es una variante de la función de punto final con conexión cruzada de capa 3 a una matriz de adyacencias de capa 3.

  Puede especificar el comportamiento del SID final, como Penultimate Segment Pop (PSP), Ultimate Segment Pop (USP) o Ultimate Segment Decapsulation (USD).

  • PSP— Cuando el último SID está escrito en la dirección de destino, las funciones End y End.X con el sabor PSP pop el SRH más alto. Los SRH apilados posteriores pueden estar presentes, pero no se procesan como parte de la función.

  • USP— Cuando el siguiente encabezado es un SRH y no quedan más segmentos, el protocolo IS-IS muestra el SRH superior, busca la dirección de destino actualizada y reenvía el paquete según la entrada de la tabla de coincidencias.

  • USD— Cuando el siguiente encabezado del paquete es 41 o es un SRH y no quedan más segmentos, IS-IS abre el encabezado IPv6 externo y sus encabezados de extensión, busca la dirección de destino IP interna expuesta y reenvía el paquete a la entrada de la tabla coincidente.

Por ejemplo, puede tener un SID SRv6 donde 2001:::d b8:AC05:FF01:FF01: es el localizador y A000:B000:C000:A000 es la función:

Algoritmo flexible para el plano de datos SRv6

En un dominio IPv6 principal configurado con enrutamiento de segmentos, puede definir algoritmos flexibles que calculen rutas utilizando diferentes parámetros y restricciones de vínculo en función de sus requisitos. Por ejemplo, puede definir un algoritmo flexible que calcule una ruta para minimizar la métrica IGP y definir otro algoritmo flexible para calcular una ruta basada en las métricas de ingeniería de tráfico para dividir la red en planos separados. Puede configurar los localizadores de algoritmos flexibles para dirigir los paquetes a lo largo de las rutas basadas en restricciones en un dominio SRv6.

Para configurar un algoritmo flexible para SRv6, consulte Cómo configurar algoritmos flexibles en IS-IS para ingeniería de tráfico de enrutamiento por segmentos

Para anunciar el algoritmo flexible asignado al localizador, incluya la algorithm opción en el nivel de [edit protocols isis source-packet-routing srv6 locator] jerarquía. El algoritmo flexible asignado se aplica a SID finales y SID End-X bajo localizadores SRv6.

Para el tráfico de entrada, Junos OS utiliza el modo de encapsulación de forma predeterminada. Por lo tanto, el destino debe tener SID compatibles con USD. Otros nodos de anclaje de SRH en la ruta de algoritmo flexible pueden ser de cualquier sabor.

Para el tráfico de tránsito en el modo de inserción, el último nodo de anclaje para la ruta del algoritmo flexible debe tener un SID compatible con PSP. En ausencia del SID compatible con PSP, IS-IS no descarga una ruta a través de ese nodo de anclaje. En tales casos, IS-IS descarga otras rutas ECMP con los SID con el sabor apropiado.

TI-LFA para SRv6

La alternativa libre de bucle independiente de topología (TI-LFA) establece una ruta de reenrutamiento rápido (FRR) que se alinea con una ruta posterior a la convergencia. Un nodo compatible con SRv6 inserta un solo segmento en el encabezado IPv6 o varios segmentos en el SRH. Varios SRH pueden aumentar significativamente la sobrecarga de encapsulación, que a veces puede ser mayor que la carga útil real del paquete. Por lo tanto, de forma predeterminada, Junos OS admite la encapsulación de túnel SRv6 con SRH reducida. La reparación en el punto de venta local (PLR) agrega la información de la ruta de FRR al SRH que contiene los SID SRv6.

La ruta de copia de seguridad de TI-LFA se representa como un grupo de SID SRv6 dentro de un SRH. En el enrutador de entrada, IS-IS encapsula la SRH en un encabezado IPv6 nuevo. Sin embargo, en los enrutadores de tránsito, IS-IS inserta el SRH en el tráfico de datos de la siguiente manera:

• Insert Mode— IS-IS inserta un SRH como el siguiente encabezado en el encabezado original del paquete IPv6 y modifica el siguiente encabezado de acuerdo con el valor del SRH. La dirección de destino IPv6 se sustituye por la dirección IPv6 del primer SID de la lista de segmentos y la dirección de destino IPv6 original se incluye en el encabezado SRH como último segmento de la lista. Para habilitar el modo de inserción en enrutadores de tránsito, incluya la transit-srh-insert instrucción en el nivel de [edit protocols isis source-packet-routing srv6] jerarquía.

• Encap Mode— En el modo encap, el paquete IPv6 original se encapsula y transporta como el paquete interno de un paquete encapsulado IPv6 en IPv6. El paquete IPv6 externo lleva el SRH con la lista de segmentos. El paquete IPv6 original viaja sin modificaciones en la red. De forma predeterminada, Junos OS admite la encapsulación de túnel SRv6 en SRH reducida. Sin embargo, puede elegir uno de los siguientes métodos de encapsulación de túnel:

  • Reduced SRH (default)— Con el modo SRH reducido, si solo hay un SID, no se agrega SRH y el último SID se copia en la dirección de destino IPV6. No puede conservar toda la lista SID en el SRH con un SRH reducido.

  • Non-reduced SRH— Puede configurar el modo de encapsulación de túnel SRH no reducido cuando desee conservar toda la lista SID en el SRH.

    Para configurar la SSR no reducida, incluya la no-reduced-srh instrucción en el nivel jerárquico [edit routing-options source-packet-routing srv6] .

Compatibilidad con Micro SID en SRv6

A partir de Junos OS versión 23.4R1, puede comprimir varias direcciones SRv6 en una única dirección IPv6 (el microSID). Si un paquete necesita atravesar varios nodos, IS-IS puede apilar los SID SRv6 mediante un encabezado de enrutamiento de segmento. Este apilamiento de SID aumenta la sobrecarga de ancho de banda y la sobrecarga de procesamiento del encabezado de enrutamiento del segmento. Con los microSID, puede comprimir la lista de SID en una sola dirección de destino y reducir la sobrecarga de ancho de banda. Habilite el localizador de microSID si necesita incluir más de seis SID SRv6, Tenga en cuenta que si configura microSID, no puede configurar otros parámetros. Todos los microSID derivados de este localizador tienen la misma longitud que la longitud del microSID por defecto (16).

Para configurar micro SID, incluya las instrucciones micro-sid y block en los niveles de [edit routing-options source-packet-routing srv6 locator] jerarquía y[edit routing-options source-packet-routing srv6].

Características compatibles y no compatibles para la programación de red SRv6 en IS-IS

La programación de red SRv6 en redes IS-IS actualmente admite:

• Núcleo IPv6 y pila dual. El transporte IPv4 e IPv6 es compatible con la pila dual.

• Cargas IPv4 e IPv6.

• Hasta 6 SID en modo reducido en el enrutador de entrada.

• Hasta 7 SID en enrutadores de tránsito.

La programación de red SRv6 en redes IS-IS actualmente no admite:

• Anycast para el prefijo localizador.

• Grupo de vínculo de riesgo compartido (SRLG) al calcular rutas de copia de seguridad.

• Túnel SRv6 estático con listas de segmentos.

• Manejo de errores ICMP e ICMPv6.

• Configuración de la política SR-TE para el túnel SRv6.

• Resolución de conflictos para localizadores de algoritmos flexibles. Varios nodos que comparten el mismo prefijo de localizador con diferentes valores de algoritmo podrían provocar un comportamiento de enrutamiento inesperado.

• Grupo de interfaz para End-X-SID.

• Configuración de grupos de administración normales o extendidos para redes IPv6 sin MPLS. Estas funciones solo se pueden configurar en el nivel jerárquico [editar protocolos mpls].