Descripción general del equilibrio de carga de unión PIM en rutas MVPN de múltiples rutas
Una red privada virtual de multidifusión (MVPN) es una tecnología para implementar el servicio de multidifusión en una VPN MPLS/BGP EXISTENTE.
Los dos servicios principales de MVPN son:
MVPN PIM dual (también conocidas como Draft-Rosen)
MVPN multiprotocolo basada en BGP (también conocida como próxima generación)
Las MVPN de próxima generación constituyen la próxima evolución después de la MVPN de Draft-Rosen y proporcionan una solución más sencilla para los administradores que desean configurar la multidifusión a través de VPN de capa 3. Una MVPN de Draft-Rosen utiliza multidifusión independiente del protocolo (PIM) para la señalización de multidifusión del cliente (C-multicast), y una MVPN de próxima generación utiliza BGP para la señalización de C-multidifusión.
El enrutamiento de múltiples rutas en una MVPN se aplica para hacer que el reenvío de datos sea más robusto frente a errores de red y para minimizar las capacidades de copia de seguridad compartidas cuando se requiere resistencia frente a errores de red.
De forma predeterminada, los mensajes de unión PIM se envían a un origen según la comprobación de la tabla de enrutamiento de reenvío de ruta inversa (RPF). Si hay más de una ruta de igual costo hacia el origen [S, G] o el punto de encuentro (RP) [*, G], se utiliza una interfaz ascendente para enviar los mensajes de unión. La ruta ascendente puede ser:
Una única ruta de BGP externa (EBGP) activa cuando están presentes rutas EBGP y BGP internas (IBGP).
Una única ruta de IBGP activa cuando no hay ninguna ruta de EBGP presente.
Con la introducción de la función de equilibrio de carga de unión PIM multiruta, los mensajes de unión PIM (C-PIM) del cliente tienen equilibrio de carga de las siguientes maneras:
En el caso de una MVPN Draft-Rosen, se utilizan rutas EBGP e IBGP desiguales.
En el caso de la MVPN de próxima generación:
Las rutas de IBGP disponibles se utilizan cuando no hay ninguna ruta EBGP presente.
Las rutas de EBGP disponibles se utilizan cuando hay rutas EBGP e IBGP.
Esta función se aplica a los mensajes de unión C-PIM IPv4 a través del servicio MVPN de capa 3.
De forma predeterminada, un origen de cliente (C-S) o un RP de cliente (C-RP) se considera remoto si el rt_entry activo es una ruta secundaria y la ruta principal está presente en una instancia de enrutamiento diferente. Dicha determinación se realiza sin tener en cuenta el estado (C-*, G) o (C-S, G) para el que se realiza la verificación. La función de equilibrio de carga de unión PIM de múltiples rutas determina si un origen (o RP) es remoto teniendo en cuenta el estado asociado (C-*,G) o (C-S,G).
Cuando la red del proveedor no tiene enrutadores perimetrales de proveedor (PE) con la característica de equilibrio de carga de unión PIM de múltiples rutas habilitada, se utiliza el equilibrio de carga de unión basado en hash. Aunque la decisión de configurar esta característica no afecta al rendimiento de PIM ni al rendimiento general del sistema, el rendimiento de la red puede verse afectado temporalmente si la función no está habilitada.
Con el equilibrio de carga de unión basado en hash, la adición de nuevos enrutadores PE al candidato ascendente hacia C-S o C-RP da como resultado que los mensajes de unión C-PIM se redistribuyan a nuevas rutas ascendentes. Si el número de mensajes de unión es grande, el rendimiento de la red se ve afectado debido a que los mensajes de unión se envían al nuevo vecino de RPF y los mensajes de poda que se envían al vecino de RPF antiguo. En la MVPN de próxima generación, esto da como resultado que los mensajes de datos de multidifusión C BGP se retiren de las antiguas rutas ascendentes y se anuncien en nuevas rutas ascendentes, lo que afecta el rendimiento de la red.
En la figura 1, PE1 y PE2 son los enrutadores de PE ascendentes. El enrutador PE1 aprende el origen de la ruta de los pares EBGP e IBGP: el enrutador CE1 de borde del cliente y el enrutador PE2, respectivamente.
de carga de unión PIM
Si los enrutadores PE ejecutan la MVPN Draft-Rosen, el enrutador PE1 distribuye mensajes de unión C-PIM entre la ruta EBGP al enrutador CE1 y la ruta IBGP al enrutador PE2. Los mensajes de unión en la ruta del IBGP se envían a través de una interfaz de túnel de multidifusión a través de la cual los enrutadores PE establecen adyacencia C-PIM entre sí.
Si un enrutador PE pierde una o todas las rutas EBGP hacia el origen (o RP), los mensajes de unión C-PIM que anteriormente usaban la ruta EBGP se mueven a una interfaz de túnel de multidifusión y el vecino RPF en la interfaz de túnel de multidifusión se selecciona en función de un mecanismo hash.
Al descubrir la primera ruta de EBGP hacia el origen (o RP), solo los mensajes de unión nuevos se equilibran en las rutas de EBGP e IBGP, mientras que los mensajes de unión existentes en la interfaz de túnel de multidifusión no se ven afectados.
Si los enrutadores PE ejecutan la MVPN de próxima generación, el enrutador PE1 envía mensajes de unión C-PIM directamente al enrutador CE1 a través de la ruta EBGP. No hay adyacencia C-PIM entre los enrutadores PE1 y PE2. El enrutador PE3 distribuye los mensajes de unión C-PIM entre las dos rutas de IBGP a PE1 y PE2. El algoritmo hash Bytewise-XOR se utiliza para enviar los datos de multidifusión C según el borrador de Internet draft-ietf-l3vpn-2547bis-mcast-bgp, BGP Encodings and Procedures for Multicast in MPLS/BGP IP VPNs.
Dado que la función de equilibrio de carga de unión PIM de varias rutas en una MVPN Draft-Rosen utiliza rutas EBGP e IBGP desiguales al destino, se pueden crear bucles al reenviar paquetes de unidifusión al destino. Para evitar o romper tales bucles:
El tráfico que llegue de una instancia principal o principal no debe reenviarse de vuelta a las interfaces orientadas al núcleo.
Se debe seleccionar una única interfaz de túnel de multidifusión como interfaz ascendente o descendente.
Una interfaz de túnel de multidifusión ascendente o descendente debe apuntar a una interfaz de túnel que no sea de multidifusión.
Como resultado del mecanismo de evitación de bucles, los mensajes de unión que llegan desde una ruta de EBGP se equilibran en todas las rutas de EIBGP como se esperaba, mientras que los mensajes de unión de una ruta de IBGP están restringidos a elegir solo la ruta de EBGP.
En la figura 1, si el host CE2 envía tráfico de datos de unidifusión al host CE1, el enrutador PE1 podría enviar el flujo de multidifusión al enrutador PE2 a través del núcleo MPLS debido al equilibrio de carga del tráfico. Un bucle de reenvío de datos se evita asegurándose de que PE2 no reenvíe el tráfico al núcleo MPLS debido al algoritmo de equilibrio de carga.
En el caso de los mensajes de unión C-PIM, suponiendo que tanto el host CE2 como el host CE3 están interesados en recibir tráfico del origen (S, G), y si tanto PE1 como PE2 se eligen entre sí como el vecino del RPF hacia el origen, entonces no se puede formar un árbol de multidifusión completamente. Esta característica implementa mecanismos para evitar dichos bucles de unión en el plano de control de multidifusión en un escenario de MVPN de Draft-Rosen.
La interrupción del tráfico de multidifusión o la creación de bucles de unión pueden producirse, lo que da como resultado que un árbol de distribución de multidifusión (MDT) no se forme correctamente debido a una de las siguientes razones:
Durante un cambio correcto del motor de enrutamiento (GRES), la selección de ruta EIBGP para los mensajes de unión C-PIM puede variar, ya que la selección de la interfaz ascendente se realiza de nuevo para el nuevo motor de enrutamiento en función de los mensajes de unión que recibe de los vecinos CE y PE. Esto puede provocar la interrupción del tráfico de multidifusión en función del número de mensajes de unión recibidos y de la carga en la red en el momento del reinicio correcto. Sin embargo, el enrutamiento activo sin paradas (NSR) no es compatible y no tiene ningún impacto en el tráfico de multidifusión en un escenario de MVPN de Draft-Rosen.
Cualquier enrutador PE de la red del proveedor está ejecutando la implementación de otro proveedor que no aplica el mismo algoritmo hash implementado en esta característica.
La función de equilibrio de carga de unión PIM de múltiples rutas no se ha configurado correctamente.