Descripción del equilibrio de carga para el tráfico de BGP con ancho de banda desigual asignado a las rutas

Una vez que se instalan varios saltos siguientes en la tabla de reenvío, el algoritmo de equilibrio de carga por prefijo de Junos OS selecciona un próximo salto de reenvío específico. Este proceso aplica un hash a las direcciones de origen y destino de un paquete para asignar de forma determinística el emparejamiento de prefijos a uno de los próximos saltos disponibles. La asignación por prefijo funciona mejor cuando a la función hash se le presenta un gran número de prefijos, como podría ocurrir en un intercambio de emparejamiento por Internet, y sirve para evitar el reordenamiento de paquetes entre pares de nodos que se comunican.

Una red empresarial normalmente desea alterar el comportamiento predeterminado para evocar un algoritmo de equilibrio de carga por paquete . Cada paquete se enfatiza aquí porque su uso es un nombre inapropiado que se deriva del comportamiento histórico del procesador ASIC de Internet original. En realidad, los enrutadores actuales de Juniper Networks admiten el equilibrio de carga por prefijo (predeterminado) y por flujo. Esto último implica hash en varios encabezados de capa 3 y capa 4, incluidas partes de la dirección de origen, la dirección de destino, el protocolo de transporte, la interfaz entrante y los puertos de aplicación. El efecto es que ahora los flujos individuales se cifran en un siguiente salto específico, lo que da como resultado una distribución más uniforme entre los próximos saltos disponibles, especialmente cuando se enruta entre menos pares de origen y destino.

Con el equilibrio de carga por paquete, los paquetes que comprenden una corriente de comunicación entre dos puntos de conexión pueden volver a secuenciarse, pero los paquetes dentro de flujos individuales mantienen una secuencia correcta. Ya sea que opte por un equilibrio de carga por prefijo o por paquete, la asimetría de los vínculos de acceso puede presentar un desafío técnico. En cualquier caso, los prefijos o flujos que se asignan, por ejemplo, a un vínculo T1 mostrarán un rendimiento degradado en comparación con los flujos que se asignan, por ejemplo, a un vínculo de acceso Ethernet de alta velocidad. Peor aún, con cargas de tráfico pesadas, es probable que cualquier intento de equilibrio de carga equitativo resulte en la saturación total del vínculo T1 y la interrupción de la sesión derivada de la pérdida de paquetes.

Afortunadamente, la implementación de BGP de Juniper Networks admite la noción de una comunidad de ancho de banda. Esta comunidad extendida codifica el ancho de banda de un próximo salto dado y, cuando se combina con multirruta, el algoritmo de equilibrio de carga distribuye los flujos a través del conjunto de los siguientes saltos proporcionalmente a sus anchos de banda relativos. Dicho de otra manera, si tiene un próximo salto de 10 Mbps y uno de 1 Mbps, en promedio nueve flujos se asignarán al próximo salto de alta velocidad por cada uno que use la velocidad baja.

Cómo funciona el equilibrio de carga desigual (plano de control y PFE)

En las plataformas compatibles, el motor de reenvío de paquetes (PFE) proporciona soporte para el equilibrio de carga desigual del BGP basado en el ancho de banda de la ruta. Esta capacidad permite que el dispositivo distribuya el tráfico en varias rutas de BGP en proporción a su capacidad relativa en lugar de por igual.

Para lograr esto, el plano de control calcula un conjunto de ponderaciones de equilibrio de carga (valores de equilibrio) para cada próximo salto elegible, teniendo en cuenta el costo relativo o el ancho de banda asociados con cada ruta. Estos valores calculados se programan en el PFE.

La PFE utiliza estas ponderaciones para distribuir proporcionalmente el tráfico entre las rutas disponibles, lo que garantiza que los vínculos de mayor capacidad transporten una proporción correspondientemente mayor de tráfico. Este enfoque mejora la utilización de los vínculos y ayuda a prevenir la congestión en rutas de menor ancho de banda en entornos donde las rutas disponibles tienen características desiguales.

El uso de la comunidad de ancho de banda del BGP solo se admite con el equilibrio de carga por paquete.

La tarea de configuración tiene dos partes:

• Configure las sesiones de emparejamiento de BGP externo (EBGP), habilite la multirruta y defina una política de importación para etiquetar rutas con una comunidad de ancho de banda que refleje la velocidad del enlace.

• Habilite el equilibrio de carga por paquete (en realidad por flujo) para una distribución óptima del tráfico.