MPLSのトラフィック制御(Traffic Engineering)

Network
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Traffic Engineering

トラフィック制御は,ネットワークバックボーンを通過するトラフィックを調整し,ネットワークのリソースとパフォーマンスを最適化する手法である.通常のトラフィック制御では,特定の条件に基づいてトラフィックをクラス分類し,トラフィックがどのネットワークパスを使用するかを指定する.

LSPメトリック 

RSVP LSPにも手動でスタティックメトリックを割り当てることができる.LSPコストはLSPパス上にあるインタフェースに割り当てられたIGPメトリックに関わらず変更されない.LSPがフェイルオーバーしても,LSPメトリックは設定された値のまま固定される.

リンクカラー 

リンクカラーを設定することで,特定のネットワークリンクを0~31の32個のいずれかの値でマーキングすることができる.リンクにマーキングを行い,特定のLSPが特定のリンク(カラー)を経由するよう(あるいはしないよう)に設定することが可能である.
JUNOSでは,このタイプのリンクマーキングを管理グループによって行える.
リンクカラー制御されたLSPリンクを保護するためのバイパスLSPは対象のカラーを含む必要はない.しかし,ファストリルートによって保護されるファストリルート経路はLSPの制約を継承するため,リンクカラー制御の特性を受け継ぐ.完全なリンクカラーグループのパスが形成できない場合,LSPは有効にはならない.
管理グループによる制限を設定するときのオプションにはexclude, include-all, include-anyの3つがある.

TED(Traffic Engineering Database) 

ドメイン内のRSVPが有効になっている各ルータ(NodeID)に関する情報が保持されるデータベースである.TEDには,各エントリについて実行されるTEプロトコル(OSPF/ISIS)や,インタフェースの宛先(隣接ルータのLoopbackアドレス),性的帯域幅と予約可能帯域幅,メトリック,管理グループなどの情報が含まれる各ルータはTEDを参考にしてリンクカラーなどの管理制約のあるLSPを生成する.

StrictおよびLoose LSPホップ

ルートテーブルとLSPの結合 

inet.3テーブルにはデバイスのRSVPおよびLDP LSPのエンドポイントが保持される.この目的は,BGPにネクストホップ解決をする手段を与えるためである.inet.3テーブルは,利用するプロトコルはBGPだけであり,LSPを使用するトラフィックはBGPトラフィックとなる.

BGPネクストホップのインストール 

MPLSルータ間でiBGP経由で広報されたルートは通常ではMPLS LSPは利用されず,inet.0テーブル内でネクストホップ解決される.これを解決するためには,LSP配下にinstallオプションを設定する必要がある.installオプションで特定のネクストホップをinet.3テーブルにインストールすることができ,これによってMPLS LSPでのネクストホップ解決が可能となる.

[edit protocols mpls]
ps@dalwhinnie# show
label-switched-path dalwhinnie-to-oban {
    to 10.200.86.3;
    install 192.168.90.12/30;
    link-protection;
    primary via-blair;
}

ただし,デフォルトではBGPはネクストホップがinet.3テーブル内に保持されるルートに対してLSPを使用することができ,inet.3テーブルにあるネクストホップ自体にLSP経由でトラフィックを送信することはできない.
installオプションにactiveオプションを追加すると,RSVPルートがinet.3テーブルからinet.0テーブルに移動する.この場合でも,BGPはネクストホップ解決のためにinet.0またはinet.3テーブルを利用できるため,プロトコルネクストホップの解決によって引き続き同じLSPが使用される.
ただし,この手法はスタティックルートと同じく拡張性は低く,ルートごとの設定オーバーヘッドが増える.

TE:bgp-igp 

ネットワークの全ての内部トラフィックが(可能な場合)LSPを使用することができるようにする場合,その手法の一つとしてmpls階層にtraffic-engineering bgp-igpを設定する方法がある.この設定により,inet.3テーブルの内容がinet.0テーブルに移される.これによりinet.3テーブルにあったlo0アドレスなどのルートがLSPを使用できるようになる.traffic-engineering bgp-igpはLSPごとには設定されず,グローバルに適用される.

TE:bgp-igp-both-ribs 

VPNをサポートする場合,MPLSではLSP送信アドレスがinet.3アドレスに保持される必要があるが,前述のtraffic-engineering bgp-igpを適用するとinet.3テーブルが空になってしまう.そのため,traffic-engineering bgp-igp-both-ribsを使用することでinet.3テーブルの内容をinet.0テーブルへコピーする.これによってトラフィックがLSPエンドポイントへのルートにアクセスできると同時に,これらのエンドポイントがinet.3テーブルで維持されるためVPNをサポートできる.

TE:mpls-forwarding 

前述のtraffic-engineering bgp-igp-both-ribsを使用するとinet.3ルートのプリファレンスの方が優先されるため,inet.0テーブルに保持される宛先へのIGPルートに変わってinet.3ルートが使用される.
inet.0テーブル内のIGPルートをアクティブな状態にしてルーティングを維持する場合には,traffic-engineering mpls-forwardingを設定する.このオプションはIGPルートを使用可能にする必要があるポリシーで必要になる場合がある.

IGP Shortcut 

traffic-engineering bgp-igp-both-ribsを適用している場合,内部ネットワークのloopbackアドレスに対してはLSP経由での転送が可能となっている.全てのネットワーク内部トラフィックがLSPを使用できるようにするためにはospf traffic-engineering配下でshortcut設定を行う.これによって全てのネットワーク内部トラフィックが,使用可能であればLSP経由で転送できるようになる.

IGPへのLSPの直接アドバタイズ 

IGP設定配下でメトリックとともにLSPのアドバタイズを設定することで内部ネットワークトラフィックはLSPを使用することができる.この場合,ベストプラクティスとして逆方向のLSPも同じメトリックを割り当てることが勧められる.

ポリシーベースのLSPマッピング 

同一のEgressルータ宛で異なるパスが割り当てられている複数のLSPがある場合,通常であればどちらかのLSPパスが選択されるが,ポリシーを使用して経由するLSPを割り当てることができる.
ポリシーのthenステートメント内にてinstall-nexthop lsp を行う.また,routing-option forwarding-table階層でexport でLSPを割り当てるポリシーを指定することで,目的のプレフィックスが適切なLSPを使用するようにマッピングされる.

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