Cálculo de LSP

El algoritmo Constrained Shortest Path First (CSPF) es una forma avanzada del algoritmo SPF (Constrained Shortest Path First) utilizado en los cálculos de rutas OSPF e IS-IS. CSPF se utiliza en rutas informáticas para LSP que están sujetos a múltiples restricciones. Al calcular rutas para LSP, CSPF considera no solo la topología de la red, sino también los atributos del LSP y los vínculos, e intenta minimizar la congestión equilibrando inteligentemente la carga de la red.

Las limitaciones que CSPF considera incluyen:

• Atributos de LSP

  • Grupos administrativos (es decir, requisitos de color de vínculo)

  • Requisitos de ancho de banda

  • Ruta explícita (estricta o suelta)

  • Limitaciones del salto

  • Prioridad (configuración y retención)

• Atributos de vínculo

  • Grupos administrativos (es decir, colores de vínculo asignados al vínculo)

  • Ancho de banda reservable de los enlaces (ancho de banda estático menos el ancho de banda reservado actualmente)

Los datos que CSPF considera provienen de las siguientes fuentes:

• Base de datos de ingeniería de tráfico: proporciona a CSPF información topológica actualizada, el ancho de banda reservable actual de los vínculos y los colores de los vínculos. Para que el algoritmo CSPF realice sus cálculos, se necesita un IGP de estado de vínculo (como OSPF o IS-IS) con extensiones especiales. Para que CSPF sea eficaz, el IGP de estado de vínculo en todos los enrutadores debe admitir las extensiones especiales. Al crear la base de datos de topología, el IGP extendido debe tener en cuenta los LSP actuales y debe inundar la información de ruta en todas partes. Debido a que los cambios en el ancho de banda del vínculo reservado y el color del vínculo provocan actualizaciones en la base de datos, un IGP extendido tiende a inundarse con más frecuencia que un IGP normal. Consulte Figura 1 para obtener un diagrama de las relaciones entre estos componentes.

• LSP actualmente activos: incluye todos los LSP que deberían originarse en el enrutador y su estado operativo actual (activo, inactivo o tiempo de espera).

Figura 1: Proceso de cálculo de CSPF

En esta sección se tratan los siguientes temas:

• Cómo selecciona CSPF una ruta

• Desempate de selección de ruta CSPF

• Computación de rutas CSPF sin conexión

Para seleccionar una ruta, CSPF sigue ciertas reglas. Las reglas son las siguientes:

1. Calcula los LSP de uno en uno, comenzando con el LSP de mayor prioridad (el que tiene el valor de prioridad de configuración más bajo). Entre los proveedores de servicios locales de igual prioridad, el CSPF presta servicios a los proveedores de servicios lingüísticos en orden alfabético de los nombres de los proveedores de servicios lingüísticos.

2. Poda la base de datos de ingeniería de tráfico de todos los enlaces que no son dúplex completo y no tienen suficiente ancho de banda reservable.

3. Si la configuración LSP incluye la instrucción, poda todos los vínculos que no comparten ningún color incluido.include

4. Si la configuración LSP incluye la instrucción, poda todos los vínculos que contengan colores excluidos.exclude Si el enlace no tiene color, se acepta.

5. Si varias rutas tienen el mismo costo, elija aquella cuya dirección de último salto sea la misma que la de destino del LSP.

6. Si quedan varias rutas de igual costo, seleccione la que tenga el menor número de saltos.

7. Si quedan varias rutas de acceso de igual costo, se aplica la regla de equilibrio de carga de CSPF configurada en el LSP (menos relleno, más relleno o aleatorio).

CSPF encuentra la ruta más corta hacia el enrutador de salida del LSP, teniendo en cuenta las restricciones de ruta explícitas. Por ejemplo, si la ruta debe pasar por el enrutador A, se calculan dos SPF independientes, una desde el enrutador de entrada al enrutador A y la otra desde el enrutador A al enrutador de salida. Todas las reglas de CSPF se aplican a ambos cálculos.

Si todavía hay más de una ruta disponible después de aplicar las reglas CSPF (Cómo CSPF selecciona una ruta), se aplica una regla de desempate para elegir la ruta para el LSP. La regla utilizada depende de la configuración. Hay tres reglas de desempate:

• Aleatorio: una de las rutas restantes se elige al azar. Esta regla tiende a colocar un número igual de LSP en cada vínculo, independientemente de la relación de ancho de banda disponible. Este es el comportamiento predeterminado.

• Menos relleno: se prefiere la ruta con la mayor relación de ancho de banda mínima disponible. Esta regla intenta igualar la reserva en cada enlace.

• Más relleno: se prefiere la ruta con la relación de ancho de banda mínima disponible más pequeña. Esta regla intenta rellenar un vínculo antes de pasar a vínculos alternativos.

Las siguientes definiciones describen cómo se deriva una cifra para la relación de ancho de banda mínima disponible para las reglas de menor y mayor cantidad de relleno:

• Ancho de banda reservable = ancho de banda del enlace x factor de suscripción del enlace

• Ancho de banda disponible = ancho de banda reservable – (suma de los anchos de banda de los LSP que atraviesan el vínculo)

• Relación de ancho de banda disponible = ancho de banda disponible/ancho de banda reservable

• Relación de ancho de banda mínima disponible (para una ruta) = la relación de ancho de banda disponible más pequeña de los vínculos de una ruta

Junos OS solo proporciona computación CSPF en línea y en tiempo real; cada enrutador realiza cálculos de CSPF independientemente de los demás enrutadores de la red. Estos cálculos se basan en información de topología disponible actualmente, información que suele ser reciente, pero no completamente precisa. Las ubicaciones de LSP se optimizan localmente, según el estado actual de la red.

Para optimizar los vínculos globalmente en toda la red, puede utilizar una herramienta sin conexión para realizar los cálculos de CSPF y determinar las rutas de los LSP. Puede crear una herramienta de este tipo usted mismo o puede modificar una herramienta de diseño de red existente para realizar estos cálculos. Debe ejecutar la herramienta periódicamente (diaria o semanalmente) y descargar los resultados en el enrutador. Una herramienta fuera de línea debe tener en cuenta lo siguiente al realizar los cálculos optimizados:

• Todos los requisitos del LSP

• Todos los atributos de vínculo

• Topología de red completa

Al seleccionar una ruta para un LSP, CSPF utiliza un proceso de desempate si hay varias rutas de igual costo. Para obtener información acerca de cómo CSPF selecciona una ruta, consulte Cómo CSPF selecciona una ruta.

Puede configurar una de las siguientes instrucciones (sólo puede configurar una de estas instrucciones a la vez) para modificar el comportamiento del desempate de CSPF:

• De forma predeterminada, se usa una regla de desempate aleatorio para CSPF para seleccionar una ruta del conjunto de rutas de igual costo. Sin embargo, también puede configurar explícitamente este behvior mediante la instrucción:random

• Para preferir la ruta con los vínculos menos utilizados, incluya la instrucción:least-fill

• Para preferir la ruta con los vínculos más utilizados, incluya la instrucción:most-fill

Puede incluir cada una de estas instrucciones en los siguientes niveles jerárquicos:

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

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

Si el IGP es un protocolo de estado de vínculo (como IS-IS u OSPF) y admite extensiones que permiten informar de la reserva de ancho de banda actual en el vínculo de cada enrutador, los LSP de ruta restringida se calculan de forma predeterminada.

Las implementaciones de Junos de IS-IS y OSPF incluyen las extensiones que admiten el cálculo de LSP de ruta restringida.

• IS-IS: estas extensiones están habilitadas de forma predeterminada. Para deshabilitar esta compatibilidad, incluya la instrucción en el nivel de jerarquía, tal como se describe en la Biblioteca de protocolos de enrutamiento de Junos OS para dispositivos de enrutamiento.disable[edit protocols isis traffic-engineering]https://www.juniper.net/documentation/en_US/junos/information-products/pathway-pages/config-guide-routing/index.html

• OSPF: estas extensiones están deshabilitadas de forma predeterminada. Para habilitar esta compatibilidad, incluya la instrucción en las configuraciones de todos los enrutadores que ejecutan OSPF, tal como se describe en la Biblioteca de protocolos de enrutamiento de Junos OS para dispositivos de enrutamiento.traffic-engineeringhttps://www.juniper.net/documentation/en_US/junos/information-products/pathway-pages/config-guide-routing/index.html

Si IS-IS está habilitado en un enrutador o si habilita las extensiones de ingeniería de tráfico OSPF, MPLS realiza el cálculo del LSP de ruta restringida de forma predeterminada. Para obtener información acerca de cómo funciona el cálculo de LSP de ruta restringida, consulte Computación de LSP de ruta restringida.Cálculo de LSP de ruta restringida

Los LSP de ruta restringida tienen más posibilidades de establecerse rápida y exitosamente por las siguientes razones:

• El cálculo del LSP tiene en cuenta la reserva de ancho de banda actual.

• Los LSP de ruta restringida se redirigen lejos de las fallas de nodo y la congestión.

Cuando el cálculo del LSP de ruta restringida está habilitado, puede configurar el LSP para que se vuelva a optimizar periódicamente, como se describe en Optimización de LSP señalizados.Optimización de LSP señalizados

Cuando se establece un LSP o cuando se produce un error en un LSP existente, el cálculo del LSP de ruta restringida se repite periódicamente en el intervalo especificado por el temporizador de reintento hasta que el LSP se configura correctamente. Una vez configurado el LSP, no se realiza ningún recálculo. Para obtener más información acerca del temporizador de reintento, consulte Configuración de la conexión entre enrutadores de entrada y salida.Configuración de la conexión entre los enrutadores de entrada y salida

De forma predeterminada, el cálculo de LSP de ruta restringida está habilitado. Es posible que desee deshabilitar el cálculo de LSP de ruta restringida cuando todos los nodos no admiten las extensiones de ingeniería de tráfico necesarias. Para deshabilitar el cálculo de LSP de ruta restringida, incluya la instrucción:no-cspf

Para obtener una lista de los niveles jerárquicos en los que puede incluir esta instrucción, vea la sección de resumen de instrucción de esta instrucción.

Si deshabilita el cálculo de LSP de ruta restringida en los LSP configurando la instrucción y, a continuación, intenta anunciar otros LSP con métricas inferiores a las IGP de este enrutador en IS-IS u OSPF, no se pueden establecer nuevos LSP.no-cspf