آلية تقارب المسار الصريح القائم على السياسة SR-TE مع حماية إرتباط TI-LFA

المقدمة

تصف هذه الوثيقة مفهوم التقارب مع الطوبولوجيا المستقلة (TI) - البديل الخالي من الحلقة (LFA) الذي هو ميزة شديدة التركيز. وهو يقدم تفاصيل آلية توجيه القطاع (SR) - تقارب مسار سياسة هندسة حركة المرور (TE) مع حماية TI-LFA كأساس مع مخطط مخطط مخطط يرتكز على متطلبات شبكات XYZ.

اكتشاف فشل الارتباط

الرجاء ملاحظة أن ميزات تقارب مسار سياسة SR-TE و TI-LFA مستقلة عن بعضها البعض وتعمل بشكل منفصل. ومع ذلك، تتم إضافة ميزة TI-LFA لإجراء اكتشاف سريع لفشل مسار سياسة SR-TE الأساسي وتبديل حركة مرور البيانات الفرعي بسرعة 50 ميجابت في الثانية إلى مسار النسخ الاحتياطي المحدد مسبقا في ظل ظروف الشبكة المثالية. وسوف تعمل سياسة SR-TE بشكل جيد تماما بدون TI-LFA، ومع ذلك، في هذا السيناريو، سيعتمد رقم التقارب على بروتوكول العبارة الداخلية فقط (IGP) وسيكون أعلى بكثير من 50 ثانية.

في سيناريو "فشل الارتباط"، نهدف إلى الحفاظ على وقت التقارب منخفضا قدر الإمكان مما يقلل من فقدان الحزمة أثناء حدث فشل/رفرفة الارتباط.

يمكن أن يحدث اكتشاف حدث الارتباط المنسدل في عقدة وحدة الاستقبال والبث بشكل رئيسي باستخدام الطرق التالية:

1. الكشف على الطبقة المادية في حال تكسر الروابط المتجاورة.

2. الكشف بواسطة BFD عبر الحزمة في حال تعطل الارتباطات عن بعد.

في الحالة الأولى، يكون الكشف أسرع ويكون وقت التقارب أقل من الخيار الثاني حيث يعتمد الكشف على فترة/مؤقت BFD التي تم تكوينها ونقطة الشبكة الدقيقة التي تم فيها فشل الارتباط. ومع ذلك، لا يعني الكشف السريع بالضرورة التقارب السريع نظرا لأن شبكة XYZ Org عبارة عن بنية متعددة الطبقات تحتوي على حركة مرور خدمة شاملة تغطي نقلات متعددة.

بما أن شبكة XYZ org موجودة في نطاق BGP واحد AS ومجال IGP واحد، تنقل مسارات النسخ الاحتياطي المحددة مسبقا ل TI-LFA على الفور حركة مرور تجاوز الفشل بعد فشل إرتباط في جميع السيناريوهات وتضمن الحد الأدنى من فقدان الحزمة وتغطية البادئة الكاملة بغض النظر عن حالة المخطط. يمكن أن تستغرق المسارات الأساسية/الثانوية المحددة وفقا لسياسة SR-TE بعض الوقت للتقارب بسبب بروتوكول العبارة الداخلية (IGP) وفي نهاية المطاف، التحكم في حركة مرور الخدمة من نهاية إلى نهاية خلال المركز التي يمكن أو لا يمكن أن تتطابق مع المسارات المحددة مسبقا ل TI-LFA.

سيناريوهات تقارب مفصلة

لمزيد من التفاصيل، دعنا نفهم المثال المفصل هنا الذي يشرح مسار حركة المرور باستخدام سياسات SR-TE و TI-LFA كآلية تقارب شبكة XYZ Org.

تمت محاذاة تكوين SR العينة مع مخططات المخطط:

segment-routing
 traffic-eng
   !
  !
  segment-list PrimaryPath1
   index 10 mpls adjacency 10.1.11.0 --> First Hop (P1 node) of the explicit-path
   index 20 mpls adjacency 10.1.3.1  --> Second Hop (P3 node) of the explicit-path
   index 30 mpls adjacency 10.3.13.1 --> Third Hop (PE3 node) of the explicit-path
  !
  policy POL1
  source-address ipv4 11.11.11.11          --> Source Node of the explicit-path
   color 10 end-point ipv4 33.33.33.33      --> Destination Node of the explicit-path
   candidate-paths
    preference 100         --> Secondary Path taken care of dynamically by IGP TI-LFA 
     dynamic
      metric
       type igp         
      !
     !
    !
    preference 200
     explicit segment-list PrimaryPath1   --> Primary Explicit-Path of the SR-TE policy 
     !
    !

في السيناريو العادي، يجب أن تمر حركة المرور من PE1 إلى PE3 عبر أحد مساري المرشح المحتملين PE1 > P1 > P3 > PE3 وسياسة SR-TE، والمسار الصريح الأساسي كما تم تكوينه PE1 > P2 > P4 > PE3 من قبل المسؤول باستخدام قائمة معرف الجزء (ADJ) - قائمة معرف الجزء (SID) 10.1.11.0, 10.1.3.1, 10.3.13.1 أو المسار الديناميكي الثانوي كما هو محدد من قبل IGP المعني. يفضل المسؤول إستخدام مسار المرشح الأساسي وفقط الرجوع إلى المسار الثانوي عندما يكون المسار الأساسي معطلا. لذا، يتم تعيين قيمة تفضيل أعلى لمسار المرشح الأساسي الذي يشير إلى المسار المفضل. على سبيل المثال، يمكن أن يكون لمسار المرشح الأساسي تفضيل 200 ويكون لمسار المرشح الثانوي تفضيل 100.

الشكل 1: مسار المرشح الأساسي لسيناريو حركة المرور العادية SR-TE

يتم إستخدام أي مسار مرشح عندما يكون صحيحا، كما تحدد قابلية الوصول إلى SIDs المكونة له معيار الصلاحية.

عندما يكون كلا مساري المرشح صحيحين وقابلين للاستخدام، يقوم وحدة الاستقبال والبث PE1 بتحديد مسار تفضيل أعلى ويثبت قائمة معرف الأمان (SID) لهذا المسار 10.1.11.0, 10.1.3.1, 10.3.13.1 في جدول إعادة التوجيه الخاص به. في أي نقطة زمنية، يتم إرسال حركة مرور الخدمة التي يتم توجيهها إلى سياسة SR هذه فقط على المسار المحدد، وأي مسارات مرشح ديناميكية أخرى تكون غير نشطة.

يتم تحديد مسار مرشح عندما يحتوي على أعلى قيمة تفضيل بين كافة مسارات المرشح الصالحة لنهج SR. ويشار أيضا إلى المسار المختار باسم "المسار النشط" لنهج SR.

تقارب فشل الارتباط - ينتقل المسار الأساسي إلى حالة "معطل"

عند نقطة ما، قد يحدث فشل إرتباط في الشبكة. يمكن أن يكون الارتباط الفاشل إرتباطا بين أي عقدتين، على سبيل المثال، P1 و P3. بمجرد الكشف عن الفشل بأي وسيلة كما هو موضح في بداية القسم، يجب أن تضمن حماية TI-LFA إعادة توجيه تدفقات حركة المرور بسرعة إلى مسار حماية TI-LFA، خلال 50 مللي ثانية في الأحوال المثالية.

يرجى ملاحظة أنه في هذا السيناريو، يختلف مسار النسخ الاحتياطي الذي يحدده TI-LFA كما هو موضح في الشكل 2 عن مسار سياسة النسخ الاحتياطي المجمع في نهاية المطاف والذي يحدده IGP في الشكل 3. وهذا عادي إلى حد ما نظرا لأن مسار النسخ الاحتياطي ل TI-LFA يتم تحديده محليا بواسطة عقدة نقطة الإصلاح المحلي (PLR) حيث حدث عطل، ومع ذلك، يتم تحديد مسار النسخ الاحتياطي المحسن ل SR-TE بواسطة تقارب IGP بواسطة عقدة وحدة الاستقبال والبث التي تحمل قرارات نهج SR-TE.

الشكل 2: سيناريو نقل البيانات عبر الأعطال عبر مسار النسخ الاحتياطي بتقنية TI-LFA

تستمر حركة المرور في التدفق عبر مسار حماية TI-LFA حتى يتم في نهاية المطاف، يعلم وحدة الاستقبال والبث PE1 عبر غمر IGP أن SID 10.1.3.1 الخاص بالارتباط الفاشل أصبح غير صالح. يقوم PE1 بعد ذلك بتقييم صحة قائمة SID الخاصة بالمسار  10.1.11.0, 10.1.3.1, 10.3.13.1 وإبطالها بسبب وجود SID غير صالح 10.1.3.1. في نفس الوقت يقوم بإبطال مسار المرشح ويعيد تنفيذ عملية تحديد مسار نهج SR-TE. يقوم PE1، فيما بعد، بتحديد مسار مرشح صالح آخر ذي أعلى قيمة تفضيل تالي وتثبيت قائمة SID  10.2.11.0, 10.2.4.1, 10.4.13.1 لمسار المرشح الثانوي الجديد في جدول إعادة التوجيه. ومع ذلك، فإن مسار المرشح الثانوي هذا ديناميكي بطبيعته، يحدده فتح أقصر مسار أولا (OSPF) لبروتوكول العبارة الداخلية، وليس له أي تحكم إداري. حتى هذه الخطوة، تتدفق حركة المرور عبر مسار TI-LFA المحمي؛ ولكن بعد ذلك، يتم توجيهها إلى المسار الثانوي المفضل حديثا لسياسة SR-TE.

الشكل 3: سيناريو نقل بيانات تجاوز الفشل عبر مسار المرشح الثانوي SR-TE

خطوات الملخص:

1. حول نقطة الفشل:

• يشير المستوى 1/BFD إلى المسار الأساسي وصولا إلى FIB
• يدفع FIB إلى الأجهزة مسار النسخ الاحتياطي المنشأ مع تقنية TI-LFA
• الإنقطاع المتوقع لحركة المرور:
  • الارتباط لأسفل: حوالي 50 مللي ثانية
  • فقدان النظير في قاعدة بيانات المحول (BFD): وقت انتهاء صلاحية محرك أقراص BFD + ما يقارب 50 مللي ثانية
• انخفاض النظر إلى OSPF على فقدان رابط

2. تعرف جميع موجهات OSPF في المجال على فقدان SID عبر غمر إعلان حالة الارتباط (LSA)

3. في وحدة الاستقبال والبث طراز SR-TE PE1:

• عمليات تقارب OSPF
• يتم إبطال قائمة SID للمسار الأساسي لسياسة SR-TE
• مسار المرشح الأساسي ينخفض
• يتم التحقق من صحة قائمة SID لمسار المرشح الثانوي، وتصبح نشطة
• يتم إرسال حركة المرور عبر مسار ثانوي دون أي فقدان لحركة مرور الخدمة

إعادة تقارب فشل الارتباط - حالة إعادة تجميع المسار الرئيسي إلى الأعلى

وفي الوقت نفسه، بمجرد إستعادة الارتباط الأساسي الفاشل، يصبح المسار الأساسي الأصلي مع التفضيل (200) صالحا مرة أخرى، وبالتالي يقوم PE1 لمحطة الاستقبال والبث بتنفيذ إجراء تحديد مسار السياسة SR-TE، ويحدد مسار المرشح الصريح الصحيح مع أعلى تفضيل ويحدث جدول إعادة التوجيه الخاص به باستخدام قائمة SID للمسار الأساسي الأصلي. يتم إرسال حركة مرور الخدمة التي يتم توجيهها إلى سياسة SR هذه على المسارPE1 > P1 > P3 > PE3الأصلي مرة أخرى.

الشكل 4: سيناريو حركة المرور المعاد تجميعها

خطوات الملخص:

1. يشير المستوى 1/BFD إلى المسار الرئيسي للإعادة إلى وضعه السابق ويتم إعلام OSPF بذلك.

2. لا تزال حركة المرور تتم إعادة توجيهها من خلال مسار مرشح النسخ الاحتياطي للسياسة SR-TE.

3. بعد فترة، تصبح قائمة معرف أمان (SID) لمسار المرشح الأساسي لسياسة SR-TE صالحة عبر تفيض OSPF LSA.

4. يتم تحويل حركة المرور من مسار مرشح النسخ الاحتياطي لسياسة SR-TE إلى مسار مرشح سياسة SR-TE الأساسي مع عدم فقدان حركة المرور.

وفي الختام، تقدم هذه السيناريوهات تفسيرا نظريا لعملية التقارب وأرقام التقارب المثالية، ومع ذلك، تحتاج إلى إختبار أرقام التقارب الفعلية في المختبر التي تحاكي شبكة الإنتاج والتكوين قدر الإمكان وتثير نقاط فشل مختلفة في الشبكة يمكن التنبؤ بها.

تحذير: يرجى ملاحظة أن هذا المستند يشرح سيناريوهات حماية الارتباط فقط لأن حماية العقد لا تعمل مع مسارات SR-TE الصريحة إذا كان المسار الصريح المحدد يلامس العقد الوسيطة. هذا لأن TI-LFA يأخذ كل يشكل خطوة متوسط كغاية عقدة وفي حالة أي من هذا يفشل هو يستطيع لا يحل الغاية نهائي. يعد هذا قيدا على التقنية ولا يقتصر على أي نظام أساسي أو إصدار صورة. وقد نوقش حل هذه القيود في الجزء 2 من هذه الوثيقة على النحو المذكور في قسم المعلومات ذات الصلة.

البرامج المستخدمة

البرنامج المستخدم لاختبار الحل والتحقق من صحته هو Cisco IOS®XR 7.3.2.

معلومات ذات صلة

• الباب الثاني. آلية تقارب المسار الصريح القائم على السياسة SR-TE مع حماية عقدة TI-LFA
• الدعم الفني والتنزيلات من Cisco