1、MPLS流量工程,MPLS Traffic Engineer 多協(xié)議標(biāo)簽交換之流量工程,MPLS:多協(xié)議標(biāo)簽交換,Ip路由是逐跳轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制 在mpls網(wǎng)絡(luò)中,結(jié)點(diǎn)仍然是逐跳轉(zhuǎn)發(fā)分組,但是轉(zhuǎn)發(fā)是建立在定長標(biāo)簽基礎(chǔ)上的,Mpls和Ip轉(zhuǎn)發(fā)的不同,Ip轉(zhuǎn)發(fā)是基于目的ip地址和FIB的 Mpls轉(zhuǎn)發(fā)是基于mpls標(biāo)簽和標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)信息庫(LFIB) Mpls轉(zhuǎn)發(fā)和ip轉(zhuǎn)發(fā)都是逐跳轉(zhuǎn)發(fā).ip轉(zhuǎn)發(fā)在每一跳都會(huì)對(duì)分組進(jìn)行識(shí)別分類,而mpls轉(zhuǎn)發(fā)只在入口路由器進(jìn)行分類 Mpls:邊緣的路由,核心的交換,分組在mpls網(wǎng)路中是如何轉(zhuǎn)發(fā)的,Ip分組進(jìn)入mpls網(wǎng)絡(luò), 如果要進(jìn)行標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā),則對(duì)分組壓入標(biāo)簽.這時(shí)標(biāo)簽分配是

2、根據(jù)不同的FEC分配不同的標(biāo)簽,即不同的目的地址.同一目的地址的分組全部屬于一類FEC 核心設(shè)備查找標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表，并執(zhí)行標(biāo)簽交換 到達(dá)mpls網(wǎng)絡(luò)出口,末端LER彈出標(biāo)簽,查找ip路由,對(duì)分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),MPLS標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)工作過程,47.1,47.2,47.3,1,2,3,1,2,1,2,3,3,MPLS的標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，通過事先分配好的標(biāo)簽，為報(bào)文建立了一條標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)通道（LSP），在通道經(jīng)過的每一臺(tái)設(shè)備處，只需要進(jìn)行快速的標(biāo)簽交換即可（一次查找）。,流量工程（Traffic Engineering，TE）,什么是流量工程？ 流量工程的目標(biāo) MPLS TE的實(shí)際應(yīng)用 建立MPLS流量工程所需條件 路由器如

3、何知道網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和資源？ 路由器如何利用網(wǎng)絡(luò)的資源信息計(jì)算、建立和維護(hù)路徑？ 路由器如何利用已經(jīng)建立的TE隧道來轉(zhuǎn)發(fā)流量？,什么是流量工程(Traffic Engineering，TE )？,隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，出現(xiàn)了兩種工程： 網(wǎng)絡(luò)工程和流量工程。 網(wǎng)絡(luò)工程：設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)來滿足流量需求。 流量工程：設(shè)計(jì)流量使之能夠在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上正常 傳送。,流量工程的核心,流量工程的核心： 將流量進(jìn)行轉(zhuǎn)移. 從而使得擁塞鏈路的流量能夠轉(zhuǎn)移道那些沒有被充分利用的鏈路上去,流量工程的目標(biāo),面向流量的性能目標(biāo) 解決丟包、時(shí)延等流量特性來提高流量質(zhì)量。 面向資源的性能目標(biāo) 關(guān)注網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化利用，通過擁塞控制來管理網(wǎng)

4、絡(luò)資源。,建立MPLS TE所需條件,支持MPLS 流量工程的Cisco IOS的軟件版本 網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)啟用Cisco快速轉(zhuǎn)發(fā)（CEF） 作為IGP使用的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議（OSPF或IS-IS） 路由器上已經(jīng)全局啟用了流量工程 一個(gè)環(huán)回接口，用作MPLS流量工程的路由器ID（RID） 基本的TE隧道配置,基本的TE隧道配置,Interface tunnel0 Ip unnumbered loopback0 Tunnel mode mpls traffic-eng Tunnel destination ipv4 (destination ip) Tunnel mpls traffic-eng pa

5、th-opition 10 dynamic,路由器如何知道網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和資源？,網(wǎng)絡(luò)資源信息發(fā)布的內(nèi)容： MPLS TE使用OSPF或者IS-IS發(fā)布網(wǎng)絡(luò)資源信息，發(fā) 布的信息分為三個(gè)部分： 接口的可用帶寬信息（預(yù)留通過網(wǎng)絡(luò)帶寬的能力?。?接口的屬性標(biāo)記（親和力等） 接口的管理權(quán)重 網(wǎng)絡(luò)的資源信息都是基于鏈路的，路由器就是使 用OSPF或者ISIS協(xié)議為所有支持MPLS TE的鏈 路發(fā)布可用帶寬、屬性標(biāo)記和管理權(quán)重等網(wǎng)絡(luò)資 源信息。,路由器如何知道網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和資源？,網(wǎng)絡(luò)資源信息發(fā)布的時(shí)機(jī) 在以下三種情況下，對(duì)鏈路信息進(jìn)行洪泛： 1 鏈路生效和失效的時(shí)候（鏈路的UP、DOWN）； 2 鏈路配置發(fā)

6、生變換的時(shí)候（例如TE代價(jià)更新）； 3 到達(dá)周期性對(duì)路由器的IGP信息進(jìn)行洪泛的時(shí)候； 另外，MPLS TE隧道的建立和拆除引起接口可預(yù)留帶 寬的變化也會(huì)引起洪泛。 三條洪泛閥值的規(guī)則： 1 重大變化立即洪泛； 2 不重要變化周期性洪泛； 3 如果一個(gè)沒有洪泛的變化導(dǎo)致了錯(cuò)誤，立即洪泛。,路由器如何知道網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)和資源？,網(wǎng)絡(luò)資源信息發(fā)布的方式(即如何發(fā)布) OSPF TE配置； IS-IS TE配置 OSPF TE配置 ： zxr10(config)#router ospf process-id zxr10(config-router)#mpls traffic-eng router-id

7、if-name zxr10(config-router)#mpls traffic-eng area area-id IS-IS TE配置 ： zxr10(config-router)#mpls traffic-eng router-id if-name zxr10(config-router)#metric style wide zxr10(config-router)#mpls traffic-eng level-1(or2),即MPLS TE的路徑計(jì)算、建立和維護(hù),基于約束的路由選擇 - CSPF CSPF的最高仲裁法則 1 優(yōu)選代價(jià)最小路徑 2 帶寬最充沛：具有最大的最小可用帶寬 3

8、跳數(shù)最小 4 隨機(jī)選一條 MPLS TE路徑的建立和維護(hù)RSVP 使用CSPF進(jìn)行路徑計(jì)算以后，需要在網(wǎng)絡(luò)上通告這條路 徑以： 1 建立一個(gè)逐跳的標(biāo)簽鏈，標(biāo)識(shí)這條路徑； 2 消耗任何通過這條路徑的可消耗的網(wǎng)絡(luò)資源； 路徑通告的工作由RSVP 以及RSVP TE完成.,R1,代價(jià), 可用帶寬,10,100Mbit/s,8,80Mbit/s,4,90Mbit/s,8,90Mbit/s,R2,RSVP簡介,RSVP是一種用來在貫穿網(wǎng)絡(luò)預(yù)留資源的通告機(jī)制，其本身不是路由協(xié)議，任何路由決策都是由IGP協(xié)議及其TE擴(kuò)展和CSPF作出的，RSVP的唯一工作就是通告和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)中的預(yù)留資源。 MPLS TE中，

9、RSVP只是在控制平面預(yù)留帶寬，沒有對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)平面的流量進(jìn)行管制，標(biāo)簽交換路由器只是盡力轉(zhuǎn)發(fā)。 RSVP是一種軟狀態(tài)協(xié)議，需要通過定期在網(wǎng)絡(luò)中重復(fù)通告預(yù)留來更新其預(yù)留，當(dāng)預(yù)留被RSVP顯式地從網(wǎng)絡(luò)中移除或者預(yù)留事件超時(shí)時(shí)，都會(huì)發(fā)出請(qǐng)求。 RSVP三個(gè)基本功能：路徑的建立與維護(hù)；路徑拆除；錯(cuò)誤通告,RSVP的消息類型,Path：建立和維護(hù)預(yù)留（請(qǐng)求） Resv：響應(yīng)Path消息以建立和維護(hù)保留時(shí)的發(fā)送 PathTear:與Path消息對(duì)應(yīng)，用于在網(wǎng)絡(luò)中刪除預(yù)留（請(qǐng)求） ResvTear：與Resv消息對(duì)應(yīng)，用于在網(wǎng)絡(luò)中刪除預(yù)留 PathErr：Path消息的接收者檢測到錯(cuò)誤后向Path消息的發(fā)送者發(fā)

10、送該消息 ResvErr：Resv消息的接收者檢測到錯(cuò)誤后向Resv消息的發(fā)送者發(fā)送該消息 ResvConf：Revs消息的接收者返回給Revs消息的發(fā)送者ResvConf消息以確認(rèn)預(yù)留已經(jīng)被安裝，可選！ ResvTearConf：ResvTear消息的接收者返回給ResvTear消息的發(fā)送者ResvTearConf消息以確認(rèn)預(yù)留已經(jīng)被安裝，Cisco私有！ Hello：用于鏈路失效檢測機(jī)制,R1,R2,R5,R4,R3,R7,R6,R8,(5),(4),(3),(2),(1),(10),(9),(8),(7),L=0,(10),L=42,L=10921,L=21,L=18,path,resv

11、,EXPLICIT_ROUTE對(duì)象（ERO）可被增加以為穿過服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)LSP指定一條的預(yù)先定義路徑。當(dāng)ERO出現(xiàn)時(shí)，RSVPPATH信息沿由ERO指定的路徑向輸出LSR方向被轉(zhuǎn)發(fā)，不受IGP最短路徑的約束。 RECORD_ROUTE對(duì)象（RRO）允許輸入LSR接收LSP隧道穿過服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過的LSR列表。 SESSION_ATTRIBUTE對(duì)象在FRR時(shí)候的FLAG值會(huì)不一樣.,路徑的建立、維護(hù)、拆除及錯(cuò)誤通告,路徑的建立： Tunnel首端通過向通往目的節(jié)點(diǎn)的已經(jīng)計(jì)算的路徑上的下一跳發(fā)送Path消息來完成這個(gè)通告。下游路由器在接收到Path消息后，會(huì)進(jìn)行準(zhǔn)入控制，包括消息的合法性、

12、以及Path消息請(qǐng)求的資源。如果準(zhǔn)入控制成功，并且允許Path消息預(yù)留資源，下游路由器會(huì)產(chǎn)生新的Path消息，發(fā)送給顯示路徑對(duì)象（ERO）中的下一跳。Path消息沿著路徑發(fā)送，直到隧道尾端。隧道尾端同樣執(zhí)行準(zhǔn)入控制，并且意識(shí)到本地是Path消息的目的地，響應(yīng)一個(gè)Resv消息，作為對(duì)上游路由器的一個(gè)ACK，同時(shí)攜帶了上游路由器向本地發(fā)送分組所使用的標(biāo)簽。 路徑的維護(hù)： 每隔一段時(shí)間，上游路由器逐條隧道發(fā)送一個(gè)Path消息給下游路由器，如果一臺(tái)路由器連續(xù)發(fā)送4個(gè)Path消息而沒有接收到Resv消息，那么就認(rèn)為預(yù)留已經(jīng)消失并且向上游鄰居發(fā)送消息，表明預(yù)留已經(jīng)消失。這與路徑的建立很相似，但這是兩回事，

13、隧道維護(hù)的Resv消息并不是對(duì)Path消息的響應(yīng)，上游路由器Path消息的發(fā)送和下游路由器Resv消息的發(fā)送是獨(dú)立異步進(jìn)行的，可以理解為RSVP鄰居的KeepAlive消息。 路徑的拆除： 路徑拆除的過程很簡單，沿著Path消息的路徑發(fā)送Path Tear消息，沿著Resv消息的路徑發(fā)送Resv Tear消息。 錯(cuò)誤通告：RSVP中使用Path Err或者Resv Err消息進(jìn)行錯(cuò)誤通告，Path消息中檢測到錯(cuò)誤會(huì)響應(yīng)一個(gè)Path Err消息，Resv消息中檢測到錯(cuò)誤會(huì)響應(yīng)一個(gè)ResvErr消息。,MPLS TE隧道的流量轉(zhuǎn)發(fā),有三種方法沿隧道接口轉(zhuǎn)發(fā)流量： 靜態(tài)路由;策略路由;自動(dòng)路由 使用靜態(tài)路由沿隧道轉(zhuǎn)發(fā)流量 : 把Tunnel看成一個(gè)接口 ip route destination-prefix mask Tunnel-interface 使用遞歸靜態(tài)路由，也就是指向下一跳（經(jīng)由Tunnel可達(dá)），而不是指向出接口 ip route destination-prefix mask next-hop 使用策略路由向隧道轉(zhuǎn)發(fā)流量: 可以在應(yīng)用于PBR的route-map中的出接口指定為 Tunnel出接口或者將下一跳指定為經(jīng)由Tunnel可達(dá)的下一跳。 使用自動(dòng)路由向隧道轉(zhuǎn)發(fā)流量 : (略),MPLS TE快速重路由（FRR）,快速重路由