Недействительныевходящиемаркеры потоков

Что должен делать LSR-маршру­тизатор, если он получил помеченный IP-пакет с соответствующим входящим маркером потока, но который не имеет привязки к этому маркеру? Первое, что «приходит на ум»: такие маркеры могут быть просто удалены, а сам IP-пакет может доставляться далее, как непомеченный. Однако, в некоторых случаях, это может привести к петлевому маршруту доставки. Если LSR_ВП «думает», что маркер был привязан к явному маршруту (explicit route), а LSR_НП «не думает», что маркер был привязан к чему-либо другому, и если ретрансляционный маршрут непомеченного IP-пакета «доставил» его обратно в LSR_ВП, то очевидно, что сформировался петлевой маршрут.

Также возможен случай, когда маркер был предназначен для отображения маршрута, который не может быть «выявлен» из IP-заголовка.

По этой причине, когда помеченный IP-пакет был принят с недействительным входящим маркером, он должен быть удалён, за исключением тех случаев, когда он будет распознан некоторыми средствами (в данном стандарте не рассматриваются), которые доставляют его не помеченным без каких-либо негативных последствий.

УправлениеLSP-маршрутом:регулируемоеили независимое

Некоторые FEC-классы соответствуют префиксам IP-адресов, которые распределяются с помощью алгоритма динамической маршрутизации. Определение LSP-марш­рутов для таких FEC-классов может быть осуществлено одним из следующих способов:

- независимое управление LSP-маршрутом;

- регулируемое управление LSP-маршрутом.

При независимом управлении LSP-маршрутом каждый LSR-маршру­тиза­тор, после объявления того, что он определил соответствующий FEC-класс, принимает независимое решение о привязке маркера к этому FEC-классу и о доставке этой привязки своим взаимодействующим сторонам по доставке маркеров. Это соответствует стандартному способу маршрутизации IP-пакетов, т.е. каждый узел принимает независимое решение о том,«как обходиться» с каждым IP-пакетом, и «уверен» в том, что алгоритм маршрутизации является «быстро сходимым», а это, в свою очередь, гарантирует, что каждый IP-пакет будет доставлен корректно.

При регулируемом управлении LSP-маршрутом каждый LSR-маршру­тиза­тор только привязывает маркер к определённому FEC-классу, если он является выходным LSR-маршру­тиза­тором, или если он уже получил маркер, привязанный к этому FEC-классу, от взаимодействующей стороны следующего РУ для этого FEC-класса.

Если есть необходимость гарантировать прохождение трафика соответствующего FEC-класса по маршруту с некоторыми специфическими свойствами (например, чтобы трафик не проходил через какой-либо сетевой узел дважды, чтобы для обработки трафика привлекался некоторый определённый объем ресурсов, чтобы трафик проходил по строго определённому маршруту), то должно использоваться регулируемое управление. При независимом управлении некоторые LSR-маршру­тиза­торы могут начать коммутировать трафик на основе маркеров потока в соответствие с некоторым FEC-классом ещё до того, как LSP-марш­рут будет полностью установлен, и таким образом, некоторая часть трафика, соответствующая определённому FEC-классу, будет следовать по маршруту, который не обладает требуемыми свойствами. Регулируемое управление следует использовать и в том случае, когда распознавание FEC-класса представляет собой результат установки соответствующего LSP-марш­рута.

Регулируемое управление может быть установлено по инициативе, либо входного сетевого узла, либо выходного сетевого узла.

Регулируемое управление и независимое управление являются полностью функционально совместимыми. Тем не менее, если все LSR-маршру­тиза­торы LSP-марш­рута используют регулируемое управление, то общее функционирование сети гораздо эффективнее, чем при независимом управлении, так как никто не может уверенным в том, что LSP-марш­рут не используется, пока он полностью не установлен.

Такой подход позволяет делать выбор между независимым управлением и регулируемым управлением, который, в свою очередь, имеет только локальное значение. Несмотря на то, что предложены два метода межсетевого взаимодействия, конкретному LSR-маршру­тиза­тору следует поддерживать только один из двух. Вообще говоря, выбор между независимым и регулируемым управлением не принесёт какого-либо положительного эффекта, пока не будут определены способы доставки маркеров.

Агрегирование

Один из способов разбиения трафика на FEC-классы заключается в формировании отдельного FEC-класса для каждого префикса IP-адреса, который представлен в маршрутной таблице. Однако в пределах сетевого MPLS-сег­­мента разбиение трафика на FEC-классы может привести к тому, что весь трафик всех этих FEC-классов будет следовать по одному и тому же маршруту. Например, в совокупности префиксов выделенных адресов последние могут иметь один и тот же выходной сетевой узел, а процедура замены маркера может использоваться только для приема трафика в выходном сетевом узле. В таком случае, в границах сетевого MPLS-сегмента, результатом слияния (объединения) таких FEC-классов будет этот же FEC-класс. И здесь появляется выбор: либо выделенный маркер потока должен быть привязан к каждому составному FEC-классу, либо одиночный маркер должен быть привязан к объединению FEC-классов, чтобы маркер использовался для всего трафика, принадлежащего такому объединению?

Процедура привязки одиночного маркера к объединению FEC-классов, которое является этим же FEC-классом (в пределах некоторого сетевого сегмента), а также применения этого маркера ко всему трафику, принадлежащего объединению FEC-классов, называется процедурой агрегирования (aggregation). MPLS-архитектура предусматривает процедуру агрегирования. Процедура агрегирования может значительно снизить количество используемых маркеров, которые необходимы для обработки соответствующей совокупности IP-пакетов, а также может снизить объем управляющего трафика необходимый для доставки (распределения) маркеров.

Пусть имеет место совокупность FEC-классов, которая может быть агрегирована в один FEC-класс, тогда возможно:

a. агрегировать их в один FEC-класс;

b. агрегировать их в совокупности FEC-классов;

c. никак их не агрегировать.

Таким образом, можно говорить об «уровне разделения» агрегированных FEC-классов, т.е. «разделение на самые крупные (по числу FEC-классов) подгруппы» (coarsest granularity) и «разделение на самые маленькие (по числу FEC-классов) подгруппы» (finest granularity).

При регулируемом управлении, каждый LSR-маршру­тиза­тор должен адаптировать (для конкретного набора FEC-классов) уровень разделения агрегированных FEC-классов, которые используются на следующем РУ.

При независимом управлении, возможна ситуация, при которой два смежных (соседних) LSR-маршру­тиза­тора, R_u и R_d, будут проводить процедуру агрегирования некоторой совокупности FEC-классов по-разному.

Если R_u имеет более мелкий уровень разделения по сравнению с R_d,то проблем не возникнет. R_u распределяет (доставляет) больше маркеров для данной совокупности FEC-классов, чем это делает R_d. Это означает следующее. Если R_u необходимо доставить R_d помеченные IP-пакеты, относящиеся к указанным FEC-классам, то ему может понадобиться провести процедуру отображения n маркеров в m маркеров, где n > m. Очевидно, что R_u может изъять (аннулировать) распределённые им n маркеров, а затем распределить набор из m маркеров, что соответствует уровню разделения R_d. Нет необходимости обеспечения каких-либо гарантий корректности указанной операции, а вот её результат приведёт к уменьшению числа маркеров, распределённых R_u, и сам R_u не получит каких-либо преимуществ от распределения большего числа маркеров. Решение о проведении или не проведении такой операции принимается на локальном уровне.

Если R_u имеет более крупный уровень разделения по сравнению с R_d (т.е. R_d распределил n маркеров для некоторой совокупности FEC-классов, а R_u распределил m маркеров, где n > m), то возникает дилемма:

- можно адаптировать более мелкий уровень разделения у R_d. Это могло бы потребовать от него изъятия распределённых им m маркеров, и распределения n маркеров. Такой подход наиболее предпочтителен;

- можно просто отобразить m маркеров в подмножество nмаркеров у R_d, если, конечно, последний сможет определить, что такая процедура приведёт к одному и тому же маршруту. Например, предположим, что R_u использует один маркер для всего трафика, который необходимо доставить через определённый выходной LSR-маршру­тиза­тор, в то время как R_d привязал несколько различных маркеров к этому же трафику, основываясь только на индивидуальных адресах получателей в IP-пакетах. Если R_u знает адрес выходного маршрутизатора, и если R_d привязал маркер к FEC-классу, который идентифицируется с помощью этого адреса, то R_u может просто использовать этот маркер.

В любом случае, каждому LSR-маршру­тиза­тору необходимо знать (с помощью процедуры настойки), какой уровень разделения агрегированных FEC-классов следует использовать по отношению к маркерам, которые он им присваивает (к ним привязывает). Если используется регулируемое управление, то необходимо, чтобы каждый сетевой узел знал уровень разделения только для тех агрегированных FEC-классов, которые «покидают» MPLS-сеть в данном узле. При независимом управлении, наилучший результат может быть достигнут только путём обеспечения гарантий того, что все LSR-маршру­тиза­торы настроены соответствующим образом и знают уровень разделения для каждого FEC-класса. Тем не менее, во многих случаях этого можно достичь путём использования «поэкземплярного» уровня разделения, который применяется ко всем FEC-классам (например, «один маркер на каждый префикс IP-адреса», или «один маркер на каждый выходной узел»).

Выбор маршрута

Выбор маршрута означает метод, который используется для выбора LSP-марш­рута в интересах определённого FEC-класса. MPLS-архитектура устанавливает два варианта выбора маршрута:

1. «поузловая» маршрутизация (hop by hop routing);

2. «явная (точная)» маршрутизация (explicit routing).

Поузловая маршрутизация позволяет каждому сетевому узлу независимо выбирать следующий РУ для каждого FEC-класса. На сегодня этот вариант маршрутизации является наиболее распространенным в существующих IP-сетях. «LSP-марш­рут на основе поузловой маршрутизации» (hop by hop routed LSP) представляет собой LSP-марш­рут, который «прокладывается» с использованием поузловой маршрутизации.

В случае «LSP-марш­рута на основе явной маршрутизации» (explicitly routed LSP) каждый LSR-маршру­тиза­тор не может независимо выбирать следующий РУ. Как правило, одиночный LSR-маршру­тиза­тор, обычно выходной или выходной LSP-марш­рута, определяет несколько или все LSR-маршру­тиза­торы на LSP-марш­руте. Если одиночный LSR-маршру­тиза­тор определяет весь LSP-марш­рут, то такой LSP-марш­рут представляет собой «точно» (strictly) проложенный маршрут на основе явной маршрутизации. Если одиночный LSR-маршру­тиза­тор определяет только часть некоторого LSP-марш­рут, то такой LSP-марш­рут представляет собой «неточно» (loosely) проложенный маршрут на основе явной маршрутизации.

Последовательность LSR-маршру­тиза­торов, составляющая LSP-марш­рут на основе явной маршрутизации, может быть определена с помощью процедуры настройки, или может быть выбрана одиночным сетевым узлом в динамическом режиме. Например, выходной сетевой узел может использовать топологическую информацию, полученную из базы данных о состоянии каналов/линий связи с целью вычисления всего маршрута по дереву кратчайших маршрутов, заканчивающемся в этом выходном сетевом узле.

Явная маршрутизация может быть полезна во многих случаях, например, при использовании политики маршрутизации или при регулировании трафика (traffic engineering). В MPLS-системах явный маршрут должен быть определен в момент времени, когда устанавливаются маркеры потока, но, с другой стороны, явный маршрут не должен устанавливаться для каждого IP-пакета. Такой подход делает явную маршрутизацию в MPLS-системах гораздо более эффективной по сравнению с маршрутизацией от источника IP-пакета.

Процедуры выбора «точно» или «неточно» прокладываемого маршрута на основе явной маршрутизации в данном стандарте не рассматриваются.