فهم إعادة التوجيه السريع LFA و LFA البعيد IP

المقدمة

يوضح هذا المستند كيفية توفير إعادة التوجيه السريع ل IP (FRR) طرق إسترداد سريعة في الشبكات المستندة إلى بروتوكول توزيع التسمية (LDP). 

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

لا توجد متطلبات خاصة لهذا المستند.

المكونات المستخدمة

لا يقتصر هذا المستند على إصدارات برامج ومكونات مادية معينة.

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

معلومات أساسية

هذا أسهل بكثير للتنفيذ. البديل الحر للحلقة (LFA) مماثل ل Multiprotocol Label Switching (MPLS) FRR، على سبيل المثال، هو يقوم بتثبيت الخطوة التالية للنسخ الاحتياطي مسبقا في مستوى إعادة التوجيه. لا تقوم LFA بإدخال أي امتدادات للبروتوكول ويمكن تنفيذها على أساس كل موجه، مما يجعله خيارا جذابا للغاية.

فهم MPLS

خيارات FRR:

بديل حر حلقي (LFA) ل FRR يقوم مسبقا بحساب مسار بديل خال من الحلقة ويتم تثبيته في مكان إعادة التوجيه. يحسب قانون حماية الأسرة استنادا إلى المسار المتبع في المساواة.

ل.أ:

التفاوت 1: D(N،D) <(N،S) + D(S،D)

المسار خال من التكرار لأن أفضل مسار N ليس من خلال الموجه المحلي. لا يتم إعادة حركة المرور المرسلة إلى النسخ الاحتياطي للجنجل التالي إلى S.

مسار تدفق البيانات:

التفاوت 2: D(N،D) <(D،D)

الموجه المجاور أقرب إلى الوجهة من الموجه المحلي. يضمن الخالي من التكرار حتى مع حالات فشل متعددة (إذا كانت جميع مسارات الإصلاح مسار تدفق البيانات).

حماية العقد:

التفاوت 3: يجب ألا يمر المسار D(N،D) <(N،E) + D(E،D) N إلى D E.

المسافة من العقدة N إلى البادئة عبر الخطوة التالية الأساسية أكبر بشكل صارم من المسافة المثالية من العقدة N إلى البادئة.

حماية الارتباط الحر للحلقة لاتصال البث:

Inequality 4: D(N،D) <(N،PN) + D(PN،D)

يجب ألا يكون الارتباط من S إلى N هو نفس الارتباط المحمي.

يجب ألا يكون الارتباط من N إلى D هو نفس الارتباط المحمي.

مزايا تقنية LFA و LFA:

• تهيئة مبسطة
• حماية الارتباط والعقدة
• حماية الارتباط والمسار
• مسارات LFA
• دعم كل من IP و LDP
• يتم دعم LFA FRR مع مسار متعدد للتكاليف المتساوية (ECMO)

عيوب تقنية LFA و LFA:

• يجب تمكين LDP في كل مكان
• تمكين LDP الهدف في كل مكان
• لا يتم دعم أي آليات نفق أخرى غير MPLS
• تحمي عقدة PQ الارتباط فقط ولا تحمي العقدة
• لا يتم تنفيذ العمليات الحسابية لعقدة PQ إلا في حالة وجود مسارات غير محمية للبادئات القابلة للحماية
• لا يتم إنشاء جلسة LDP المستهدفة إلى عقدة PQ إلا في حالة عدم خروج أي منها بعد
• لا يوجد LFA عن بعد لكل إرتباط

تقنية LFA عن بعد (rLFA):

لا توفر تقنية LFA تغطية كاملة، وهي تعتمد إلى حد كبير على الطوبولوجيا. السبب بسيط، على سبيل المثال، في العديد من الحالات لإجراء نسخ إحتياطي للخطوة التالية، يمر أفضل مسار عبر الموجه ويحسب الخطوة التالية للنسخ الاحتياطي.

يمكن حل هذه المشكلة إذا إستطعت العثور على موجه يبعد أكثر من خطوة عن الموجه الذي يحسب، والذي يتم إعادة توجيه حركة المرور منه إلى الوجهة التي لا تجتاز الارتباط الفاشل ثم يمكنك نفق الحزمة إلى ذلك الموجه.

هذه الأنواع من مسارات الإصلاح متعددة الخطوات تكون أكثر تعقيدا من مسارات إصلاح الخطوة الواحدة حيث تكون هناك حاجة إلى العمليات الحسابية لتحديد ما إذا كان المسار يخرج (أن يبدأ ب) ثم آلية لإرسال الحزمة إلى أن جنجل.

أنظر إلى نقطة التواجد (POP) معطوبولوجيا حلقية حسب بنية الحلقة المذكورة.

لا يفي R3 بعدم المساواة # 1 (3 < 1 + 2). لذلك فإن أفضل مسار للخادم R3 هو من خلال الارتباط الفاشل.

إذا عثرت على عقدة يتم من خلالها إعادة توجيه حركة المرور إلى الوجهة التي لا تجتاز الارتباط الفاشل وترسله إلى تلك العقدة، بعد ذلك يمكنك تحقيق FRR الذي لا يتسبب في حدوث تكرار حلقي.

مسافة P:

P-Space الخاص بالموجه فيما يتعلق بارتباط محمي هو مجموعة الموجهات التي يمكن الوصول إليها من ذلك الموجه المحدد باستخدام أقصر المسارات، دون أي من تلك المسارات، التي تنقل ذلك الارتباط المحمي.

P-Space هو مجموعة من الموجهات التي يمكن أن تصل إليها R2 (المصدر) دون إستخدام الارتباط R2 (S) - R1 الذي هو عقد R3 (P-Space) و R4 (P-Space).

مسافة P الممتدة:

  

والفراغ P-Space الموسع للموجه الذي يحمي فيما يتعلق بالارتباط المحمي هو إتحاد فضاء P الخاص بالجيران في تلك المجموعة من الجارات، فيما يتعلق بالارتباط المحمي، مما يجعله إتحادا للحيز P الخاص بالجيران في تلك المجموعة من الجيران فيما يتعلق بالارتباط المحمي.

يحتوي P-Space الموسع على الموجهات التي يتم الوصول إليها من خلال R2 - المجاور المباشر، R3 - دون إستخدام الارتباط R2 - R1 الذي هو عقدة R4 و R5. والنقطة وراء الحيز الممدد المتاح أمام الموظفين هي أنه يساعد على زيادة التغطية.

مساحة Q:

Q-Space الخاص بالموجه فيما يتعلق بارتباط محمي هي مجموعة الموجهات التي يمكن الوصول من خلالها إلى ذلك الموجه المحدد دون أي مسار (الذي يتضمن تشققات ECMP) ونقل ذلك الارتباط المحمي.

يحتوي Q-Space على الموجهات التي تصل عادة إلى R6 دون إستخدام إرتباط R2 (S) R1 الذي هو عقد R1 و R5 و R4.

عقدة PQ:

الموجه الذي يكون كلا من P-Space و Q-Space الموسع هو عقدة PQ.

يمكن أن يكون أي موجه يمثل عقدة PQ مرشح LFA عن بعد. الموجه المرشح الذي يمكن ل R2 (S) إرسال الحزمة إليه، وإعادة توجيه الحزمة إلى الوجهة ولا يجتاز من خلال إرتباط R2(S) R1. في هذه الحالة، يمثل كل من R4 و R5 عقدتي PQ ويعتبران مرشحي LFA عن بعد للخادم R2 (S).

هناك طرق مختلفة لتقسيم حركة المرور مثل IPinIP و GRE و LDP. بيد أن الشكل الأكثر شيوعا للتنفيذ هو نفق LDP.

في حالة حماية حركة مرور IP:

إذا قمت بحماية حركة مرور IP، فعندئذ يقوم R2 (S) بدفع تسمية LDP على أعلى حزمة IP للوصول إلى R4 (افترض R2 (S) Picket R4) كعقدة LFA بعيدة. عندما يستقبل R3 الحزمة، فإنه يعيد توجيه الحزمة إلى R4 كحزمة IP عادية بسبب سلوك PHP العادي. عندما يستقبل R4 الحزمة الموجهة إلى R6 (D)، فإنه يعيد توجيه الحزمة إلى عقدة R5.

في حالة حماية حركة مرور البيانات عبر بروتوكول LDP:

في هذه الحالة، يتم إستخدام مكدس يتألف من ملصقات LDP بواسطة R2(S).

ملصق LDP الخارجي X، هو الملصق للوصول إلى R4 والملصقة LDP الداخلية Y، وهي ملصق للوصول إلى R6 (D) من R4.

والسؤال الآن هو، كيف يعرف R2 (S) أن R4 يستخدم تسمية LDP Y من أجل إرسال حركة مرور البيانات باتجاه R6(D). لكي تتمكن عقدة الحماية من نقطة إلى نقطة من معرفة التسمية التي تستخدمها عقدة PQ لإعادة توجيه الوجهة (D)، يتعين عليها إنشاء جلسة عمل LDP المستهدفة باستخدامعقدة PQ لجعل FEC لتعيين التسمية. لذلك، فأنت تعلم أنه يجب تمكين جلسات TLDP على جميع العقد ل LFA البعيد.

فوائد تقنية LFA عبر LFA:

• يحسن تقنية LFA تغطية تقنية LFA في الطوبولوجيا الدائرية والمربوطة بشكل سيئ
• إنه يحسن التناسق عند تحديد نقطة نهاية النفق البعيد
• يمكنه العمل مع RSVP مع مصروفات تشغيل وحوسبة قليلة جدا
• يمكن إستخدام RSVP لإكمال LFA/eLFA والعكس
• عند الاستخدام بالاقتران مع MPLS LDP، لا توجد حاجة إلى بروتوكول إضافي في مستوى التحكم
• يستخدم مستوى البيانات الخاص ب MPLS مكدس التسمية لتوصيل الحزم إلى عقدة PQ من هناك
• تتدفق حركة المرور إلى الوجهة ولا تعود إلى المصدر أو تجتاز الارتباط المحمي

التكوين

الرسم التخطيطي للشبكة

التكوينات

تفاصيل المعمل لحماية حركة مرور بيانات LDP:

تنظيم داعش:

router isis 20
 net 20.0000.0000.0005.00
 is-type level-1
 metric-style wide level-1
 fast-reroute per-prefix level-1 route-map LFA  >>>>>>>>>>> rLFA Configuration
 fast-reroute remote-lfa level-1 mpls-ldp >>>>>>>>>>>>>>>>> rLFA Configuration
 mpls ldp autoconfig level-1

التكوين الإلزامي MPLS:

mpls ldp explicit-null
fast-reroute remote-lfa level-1 mpls-ldp
mpls ldp router-id Loopback0

التحقق من الصحة

استخدم هذا القسم لتأكيد عمل التكوين بشكل صحيح.

لعرض أنفاق LFA البعيدة ل ISIS:

R1#show isis fast-reroute remote-lfa tunnels
Load for five secs: 0%/0%; one minute: 0%; five minutes: 0%
No time source, *11:28:59.528 UTC Wed Jan 3 2018

العلامة 20 - FRR أنفاق Remote-LFA:

  MPLS-Remote-Lfa1: use Gi2/0, nexthop 10.3.4.4, end point 10.0.0.5
  MPLS-Remote-Lfa2: use Gi3/0, nexthop 10.3.3.3, end point 10.0.0.5

للتحقق من برمجة Cisco IOS لبادئة معينة، قم بتشغيل CLI (واجهة سطر الأوامر):

R1#show ip cef 10.0.0.5
Load for five secs: 0%/0%; one minute: 0%; five minutes: 0%
No time source, *11:32:04.857 UTC Wed Jan 3 2018

10.0.0.4/32
  nexthop 10.31.32.32 GigabitEthernet3/0 label [17|17]
    repair: attached-nexthop 10.3.4.4 GigabitEthernet2
  nexthop 10.3.4.4 GigabitEthernet2/0 label [17|17]
    repair: attached-nexthop 10.3.3.3 GigabitEthernet3

في هذا الإخراج، يمكنك رؤية تسميات النسخ الاحتياطي والأساسي [17|17] على التوالي. يمر مسار الإصلاح عبر نفق LFA بعيد. لا يلزم حماية جميع البادئات باستخدام نفق LFA بعيد. استنادا إلى إمكانية التكرار، يختار منطق LFA إما الانتقال إلى مسار نسخ إحتياطي عادي أو مسار نسخ إحتياطي ذي قنوات.

R1#show ip route repair-paths 10.0.0.8
Load for five secs: 1%/0%; one minute: 0%; five minutes: 0%
No time source, *11:39:07.467 UTC Wed Jan 3 2018

Routing entry for 10.0.0.81/32

Known via "isis", distance 115, metric 30, type level-1
  Redistributing via isis 20
  Last update from 10.3.4.4 on GigabitEthernet2/0, 1d12h ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 10.3.4.4, from 10.10.0.81, 1d12h ago, via GigabitEthernet2/0
      Route metric is 30, traffic share count is 1
      Repair Path: 10.10.0.42, via MPLS-Remote-Lfa2
    [RPR]10.0.0.4, from 10.0.0.8, 1d12h ago, via MPLS-Remote-Lfa2
      Route metric is 20, traffic share count is 1

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

هناك حاليا ما من خاص أستكشاف الأخطاء وإصلاحها معلومة يتوفر ل هذا تشكيل.