Nəzəri əsaslar və memarlıq
Laboratoriya işi: Traffic Engineering üçün IGP genişlənmələrinin (TE Extensions) tətbiqi. Standart IGP yalnız statik metrikaları tanıyır; link tutumu, rezerv olunmuş zolaq və link rənglərindən xəbərsizdir. TE genişlənmələri (OSPF Opaque LSA Type 10 və IS-IS TLV 22) vasitəsilə linklərin maksimal sürəti, rezerv oluna bilən zolağı və rəngləri (Admin Groups) elan edilir. Bu məlumatlar əsasında hər router müstəqil Traffic Engineering Database (TED) qurur. CSPF alqoritmi TED əsasında tələb olunan zolaq və affinity şərtlərini ödəyən optimal yollar hesablayır.
IGP niyə metrikadan çoxunu bilməlidir
Adi IGP topologiyanı və bir skalyar metrikanı saxlayır. Traffic Engineering üçün bu kifayət deyil: buraxma qabiliyyətini və linklərin "rənglərini" nəzərə alan yolu hesablamaq üçün baş marşrutlaşdırıcı (headend) area-dakı hər link üçün onun fiziki tutumunu, nə qədərinin rezerv edilə biləcəyini, nə qədərinin artıq rezerv edildiyini, eləcə də administrativ atributları bilməlidir. Bu TE genişlənmələri (OSPF üçün RFC 3630, IS-IS üçün RFC 5305) eyni flooding mexanizmi ilə yayılır, hər düyün isə onları ayrıca bazada - TED (Traffic Engineering Database) saxlayır. CSPF (Constrained SPF) alqoritmi TED üzərində işləyir: əvvəlcə məhdudiyyətləri ödəməyən linkləri (az boş zolaq, qadağan olunmuş rəng) atır, sonra qalanları üzərində SPF işə salır. Nəticə - sonradan RSVP-TE ilə siqnallaşdırılan açıq yoldur.
OSPF-də format
TE məlumatı Opaque-LSA Type 10-da (flooding əhatəsi - area), Opaque Type 1 (TE LSA) daşınır. İçində iki cür TLV var: Router Address (TLV 1, TE router-id, adətən loopback) və Link (TLV 2, hər link üçün bir). Link TLV sub-TLV-ləri ehtiva edir: 1 - link tipi (1 = point-to-point, 2 = multi-access), 2 - Link ID, 3 - lokal interfeys ünvanı, 4 - uzaq interfeys ünvanı, 5 - TE metric, 6 - maksimal zolaq (Maximum Bandwidth), 7 - maksimal rezerv edilə bilən zolaq, 8 - paylanmamış zolaq (Unreserved Bandwidth, 0-7 prioritetlərinə görə 8 qiymət), 9 - Administrative Group (32-bit maska). Zolaq saniyədə baytla 32-bit IEEE üzən nöqtəli ədəd kimi ötürülür. Marşrutlaşdırıcının Opaque-LSA-ları ümumiyyətlə yaratması və qəbul etməsi üçün opaque-capability aktiv olmalıdır (Huawei opaque-capability enable; Cisco və Junos-da bunu OSPF üçün TE-nin aktivləşdirilməsi edir).
IS-IS-də format
IS-IS eyni məlumatları TLV 22-nin (Extended IS Reachability) içində sub-TLV kimi daşıyır: 3 - Administrative Group, 6 - IPv4 interfeys ünvanı, 8 - IPv4 qonşu ünvanı, 9 - maksimal zolaq, 10 - maksimal rezerv edilə bilən zolaq, 11 - paylanmamış zolaq, 18 - TE default metric. TE router-id TLV 134-də ötürülür. Bütün bunlar yalnız wide metrikalarla (TLV 22/135) mümkündür: metric-style narrow olduqda TLV 22 istifadə olunmur və TED boş qalır. Junos-da IS-IS TE atributlarını default olaraq yayır, OSPF isə açıq traffic-engineering tələb edir; Cisco-da IS-IS prosesi altında mpls traffic-eng router-id və mpls traffic-eng level-2 lazımdır.
Mühəndisin təyin etdiyi TE parametrləri
| Parametr | Mənası | Harada təyin olunur |
|---|---|---|
| Max / Reservable bandwidth | Linkin tutumu və rezerv üçün mövcud olan pay | Cisco ip rsvp bandwidth, Junos rsvp interface bandwidth, Huawei mpls te bandwidth |
| Unreserved bandwidth [0-7] | Hər holding prioriteti üçün boş zolaq | rezervlərdən hesablanır |
| Admin group / affinity | Linkin "rənglərinin" 32-bit maskası | Cisco attribute-flags, Junos admin-groups, Huawei mpls te link administrative group |
| TE metric | CSPF üçün ayrıca metrika (məsələn, gecikmə) | Cisco administrative-weight, Junos te-metric, Huawei mpls te metric |
Cisco-da 0x1 maskasının 0-cı biti Junos-da dəyəri 0 olan admin-group-a uyğundur (Junos-da maska yox, bit nömrəsi göstərilir). Nömrələmədəki uyğunsuzluq tunelin "yanlış" linki istisna etməsinin tez-tez rast gəlinən səbəbidir. RFC 7308 maskanı 256 bitə qədər genişləndirir (Extended Admin Group).
TED nə vaxt və necə flood olunur
Boş zolağın dəyişməsi hər siqnallaşmada flood edilə bilməz - LSA-lar şəbəkəni dolduracaq. Ona görə hədlər tətbiq olunur: Cisco konfiqurasiya olunan yüklənmə səviyyələri keçildikdə (default olaraq 15%-dən 100%-ə qədər və aşağı doğru hədlər seriyası) və hər 180 saniyədən bir dövri olaraq yeniləmə göndərir; link hadisələri (up/down, atribut dəyişməsi) dərhal flood edilir. Çox tez-tez yeniləmələr IGP-ni yükləyir, çox nadir yeniləmələr isə headend-ə köhnəlmiş məlumat verir və CSPF tuneli yüklənmiş linkə göndərir. Paralel olaraq MinLSInterval/arrival limiti mövcuddur: bir link haqqında LSA bir neçə saniyədən tez-tez göndərilmir.
TED-in əhatə dairəsi
TED bir OSPF area-sının və ya bir IS-IS səviyyəsinin LSDB-sindən qurulur. CSPF bir neçə area üzərindən tuneli tam hesablaya bilməz: ya loose-hop göstərilir (ABR-lar seqmenti yenidən hesablayır), ya da PCE istifadə olunur. Yastı nüvədə (Area 0 və ya yeganə Level 2) bu problem yaranmır, buna görə TE olan SP nüvəsində çoxzonalıqdan qaçmaq qəbul olunub.
Rezerv trafik deyil
Unreserved bandwidth tunellərin siqnallaşdırılmasına (RSVP) görə azalır, interfeysin real yükünə görə yox. 10G linkdə 8G rezerv edilibsə, real trafik isə 1G-dirsə, CSPF yenə də ora yeni 3G tunel qoymayacaq. Əks vəziyyət: tunellər ümumiyyətlə siqnallaşdırılmır, TED 100% boş göstərir, link isə yüklənib. Real yüklə əlaqə üçün auto-bandwidth (sonrakı dərslər) və BC0/BC1 hovuzlarının trafik siniflərini ayırdığı DS-TE istifadə olunur (RFC 4124).
Diaqnostika və tipik nasazlıqlar
Link interfeysdə TE aktiv deyilsə və ya TE router-id loopback-a uyğun gəlmirsə, TED-də olmur: IGP marşrutu olsa da, CSPF "No path" bildirir. Sıfır max-reservable bandwidth (ip rsvp bandwidth və ya rsvp interface bandwidth yoxdur) linki sıfırdan fərqli zolaqlı istənilən tunel üçün yararsız edir. opaque-capability (Huawei) və ya traffic-engineering (Junos OSPF) olmadan Opaque-LSA Type 10 sadəcə yaradılmır. IS-IS-də narrow metrikalı düyün TLV 22 dərc etmir. Zolaq və ya rəng dəyişikliyindən sonra TED bir neçə saniyə ərzində yenilənməlidir: show mpls traffic-eng topology-ni yoxlayın, qonşuda isə yeni ardıcıllıq nömrəli LSA-ya baxın.
Aşağıdakı laboratoriya işi OSPF Area 0-da IGP TE-ni aktivləşdirir, PE1-P1 və PE1-P2 yollarına tutum, rənglər və TE metrikaları təyin edir və PE1-dəki TED-in hər iki linki düzgün atributlarla gördüyünü yoxlayır: bu, sonrakı dərslərdə CSPF və RSVP-TE üçün əsasdır.
Memarlıq sxemi və topologiya
+-----------+ [Path A: Cost 10, BW 10G] +-----------+
| PE-1 | =======================================> | PE-2 |
| (Headend) | -------- [Path B: Cost 30, BW 100G] ---> | (Tailend) |
+-----------+ +-----------+Trafik axını və etiket steki sxemi
Traffic Engineering Database (TED) Synchronization:
1. IGP TE Floods: Link Max BW, Unreserved BW (per priority 0..7), TE Metric, Administrative Group (Colors).
2. Headend PE builds separate TED alongside standard IGP topology database.