SRv6网络编程自学系列 | SR-TE的功能架构

书籍来源:《SRv6网络编程:开启IP网络新时代》

这本书已经出了很多年了,但多年之后因为工作需要再来读一遍,除了温习之外,发现自己学到了更多的知识。一边学习一边整理读书笔记,并与大家分享,侵权即删,谢谢支持!

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TE关注网络整体性能的优化,其主要目标是方便地提供高效、可靠的网络服务,优化网络资源的使用,优化网络流量的转发路径。TE可以分为两个层面:一是面向流量的,即关注如何提高网络的服务质量;二是面向资源的,即关注如何优化网络资源的使用。

Segment Routing利用源路由机制,通过在报文头中携带一个有序的指令列表,指导报文在网络中的转发。这些指令不是面向数据流的,而是面向节点和链路的。Segment Routing与TE结合的SR-TE,以及面向未来的更为灵活、强大的SR Policy已经成为主流。

4.1.1 传统MPLS TE的功能架构

在传统的MPLS网络中,为了支持TE,MPLS节点需要维护一个TE功能架构。经典的MPLS TE的功能架构如图4-1所示。

图4-1 MPLS TE的功能架构

MPLS TE功能架构需要如下4个组件。

(1)信息发布组件

MPLS TE引入了信息发布组件,即通过对现有的IGP进行扩展,比如在IS-IS协议中引入新的TLV,或者在OSPF协议中引入新的LSA,来发布链路状态信息,这些信息包括最大链路带宽、最大可预留带宽、当前预留带宽、链路颜色等。

通过IGP扩展,网络设备可以维护网络的链路属性和拓扑属性,形成TEDB(Traffic Engineering Database,流量工程数据库)。利用TEDB,可以计算出满足各种约束的路径。

(2)路径选择组件

路径选择组件是指通过CSPF(Constrained Shortest Path First,约束最短路径优先)算法,利用TEDB来计算满足指定约束的路径的组件。

(3)信令组件

信令组件用来动态地建立LSP,避免了逐跳人工配置的麻烦。通过RSVP TE信令可以建立带约束的LSP。

(4)报文转发组件

报文转发组件是指基于标签的MPLS数据转发平面。报文转发组件根据报文携带的标签进行标签交换,然后把报文转发到指定下一跳。

4.1.2 集中式SR-TE的功能架构

SR-TE也可以采用与MPLS TE类似的功能架构。信息发布组件包含了SR信息扩散功能,信令组件负责建立满足约束的SR路径。

作为集中控制网络的“大脑”,控制器可以收集全局网络拓扑信息和TE信息,通过集中算路,把算路结果下发给网络设备。此外,控制器还可以收集端到端跨域拓扑,然后通过集中算路,获得端到端最优跨域路径。

集中式SR-TE的功能架构如图4-2所示。

图4-2 集中式SR-TE的功能架构

SR-TE的功能架构的控制器部分包含如下3个组件。

(1)信息采集组件

控制器可以通过BGP-LS等协议扩展收集网络拓扑信息、TE信息以及SR信息,建立全局流量工程数据库。

(2)集中算路组件

该组件可以响应网络设备的TE算路请求,基于全局网络信息,计算满足约束条件的最优路径。

(3)信令组件

信令组件接收来自网络设备信令组件的路径计算的请求,并把路径计算的结果发送给网络设备。控制器和网络设备一般通过PCEP或BGP SRv6 Policy协议扩展来进行信令交互。

网络设备包含如下4个组件。

(1)信息发布组件

在SR-TE中,获取网络的拓扑信息和TE信息,还需要获取网络中的SR信息,通过IGP扩展来完成。

(2)信息上报组件

网络设备会通过BGP-LS等协议扩展上报网络的拓扑信息、TE信息以及SR信息等。

(3)信令组件

网络设备的信令组件负责向控制器发送TE路径计算请求,并接收来自控制器的路径计算结果。当前主要的信令协议有PCEP扩展和BGP扩展。

(4)报文转发组件

报文转发组件基于SR的源路由机制对报文进行转发。

作为SR的一种实现方式,SRv6 TE的架构与SR-TE一致。

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