Отказоустойчивость и оптимизация в MPLS

Link Protection

Защищает от падения линка между роутерами, участвующими в RSVP LSP. Когда сконфигурирован link protection, каждый роутер пытается найти обходной путь до следующего в LSP роутера. Такой обходной путь называется next-hop bypass LSP. Каждый обходной путь устанавливается только после того, как будет построена LSP. Когда линк падает, то переход на альтернативный путь инициирует роутер, который зафиксировал падение линка и который является ближайшим к ingress роутеру. Такой роутер-инициатор называют PLR - point of local repair. После того, как трафик пройдет по обходному пути, он вернется на путь изначального LSP. Когда PLR переключает трафик на bypass LSP, он сигнализирует об этом ingress роутеру. Ingress пытается найти и установить другой primary path для LSP.

Что происходит с метками: в случае падения линка, на PLR производится swap метки (согласно LSP), но сверху добавляется еще одна метка (push 30880 (top)) и пакет отправляется на egress интерфейс для bypass пути. Также bypass LSP использует PHP, поэтому на предпоследнем хопе верхняя метка будет снята и дальше пакет будет следовать меткам первоначального LSP.

Плюсы:

• Быстро отрабатывает
• Масштабируемость: для резервировании большого кол-ва LSP можно обойтись несколькими обходными next-hop bypass LSP.

Минусы:

• Для работы link protection требуется включение этой функции на всех роутерах, внутри протокола rsvp, которые будут участвовать в построении LSP.

Configuration

[edit protocols mpls]
label-switched-path dalwhinnie-to-oban {
       to 10.200.86.3;
       link-protection;
   }
[edit protocols rsvp]
interface all {
   link-protection;
}

Смотрим что происходит с метками для обходного пути на PLR роутере.

glenlivet> show mpls lsp transit 
Transit LSP: 1 session
To              From            State   Rt Style Labelin Labelout LSPname 
10.200.86.3     10.200.86.5     Up       0  1 SE  300544   300624 dalwhinnie-to-oban

glenlivet> show route label 300544 detail     
mpls.0: 17 destinations, 17 routes (17 active, 0 holddown, 0 hidden)
300544 (1 entry, 1 announced)
       *RSVP   Preference: 7/1
               Next hop type: Router, Next hop index: 262147
               Address: 0x9440488
               Next-hop reference count: 2
               Next hop: 192.168.86.9 via ge-0/0/0.60 weight 0x1, selected
               Label-switched-path dalwhinnie-to-oban
               Label operation: Swap 300624
               Next hop: 192.168.86.45 via ge-0/0/0.40 weight 0x8001
               Label-switched-path Bypass->192.168.86.9
               Label operation: Swap 300624, Push 300320(top) 
               Label TTL action: prop-ttl, prop-ttl(top)
               State: <Active Int>
               Local AS:  1111 
               Age: 6:06 	Metric: 1 
               Task: RSVP
               Announcement bits (1): 0-KRT 
               AS path: I

На следующем роутере (в нашем случае предпоследнем на обходном пути): смотрим ту запись в таблице mpls.0, которая подписана как 300320(S=0). Эту запись смотрим, когда количество меток в пришедшем пакете >= 2. Если количество меток = 1, то смотрим запись без обозначения S=0.

mortlach> show route label 300320 detail 
mpls.0: 21 destinations, 21 routes (21 active, 0 holddown, 0 hidden)
300320 (1 entry, 1 announced)
       *RSVP   Preference: 7/1
               Next hop type: Router, Next hop index: 585
               Address: 0x934cfd0
               Next-hop reference count: 3
               Next hop: 192.168.86.50 via ge-0/0/0.80 weight 0x1, selected
               Label-switched-path Bypass->192.168.86.9
               Label operation: Pop
               State: <Active Int AckRequest>
               Age: 13:38 	Metric: 1 
               Task: RSVP
               Announcement bits (1): 0-KRT 
               AS path: I
300320(S=0) (1 entry, 1 announced)
       *RSVP   Preference: 7/1
               Next hop type: Router, Next hop index: 587
               Address: 0x934cf40
               Next-hop reference count: 2
               Next hop: 192.168.86.50 via ge-0/0/0.80 weight 0x1, selected
               Label-switched-path Bypass->192.168.86.9
               Label operation: Pop       
               State: <Active Int AckRequest>
               Age: 13:38 	Metric: 1 
               Task: RSVP
               Announcement bits (1): 0-KRT 
               AS path: I

Fast Reroute

На каждом промежуточном LSR создается LSP для обхода линка до следующей ноды и самой следующей ноды. Это проприетарный механизм Juniper.

Отличия от node-link-protection:

• При работе механизма frr лейбл не добавляется в стек к пакету. Вместо этого PLR производит swap на другой лейбл.
• Каждый detour защищает только свою конкретную LSP

Secondary path

Конфигурация:

[edit protocols mpls]
 R1# show
 label-switched-path R1-to-R4 { 
	to 10.0.0.3; 
	primary via-R2; 
	secondary via-R3 { 
		standby; 
	}	 
} 
path via-tormore { 
	10.200.86.9 loose; 
}
 path via-blair { 
	192.168.10.15 strict; 
	192.168.10.4 strict; 
	192.168.10.55 strict; 
}


Primary path считается основным path. Если один из линков или роутеров на основном пути упадет, трафик пойдет по secondary. Но как только primary path станет доступным, трафик вернется обратно на primary. Чтобы избежать возвращения трафика на primary path, можно настроить два или более secondary путей, не настраивая ни одного primary.

Loop-Free Alternates in IGPs

Подробно не рассматривается в книге. Этот метод может сделать привлекательным использование LDP для сети, которой нужны MPLS-службы (L2VPN, L3VPN, VPLS), но нет необходимости в Traffic Engineering. Конфигурируется добавлением опций «link-protection» или «node-link protection» в настройку интерфейса в протоколе ospf или IS-IS. Добавлением же опции «no-eligible-backup» можно предотвратить интерфейс от обслуживания бэкапного трафика.