ارزیابی مهندسی ترافیک در شبکه های MPLS و حفاظت از لینک – قسمت دوم

در قسمت اول در مورد MPLS Traffic Engineering یا مهندسی ترافیک در شبکه های MPLS و ویژگی هایش صحبت کردیم، سپس در مورد Link Protection، اینکه چگونه از LSPها محافظت میکند و همچنین Node Protection توضیح دادیم، در ادامه بحث آن به بررسی Hello Instance و انواع آن پرداختیم. حال به ادامه موضوع در مورد مهندسی ترافیک در شبکه های MPLS و Backup Tunnel می پردازیم. مهندسی ترافیک در شبکه های MPLS ,Fast Reroute Link و Protection Node پشتیبانی از Backup Tunnel است.

نحوه Terminate کردن Backup Tunnelها

Backup Tunnelها در Next-Next Hop، زمان Terminate کردن، هم از لینک Downstream و هم از Node محافظت می کنند، این کار باعث محافظت از خرابی لینک و Node می گردد.

محافظت از یک Interface توسط چندین Backup Tunnel

 محدودیتی به جز محدودیت حافظه، برای تعداد Backup Tunnelهایی که می‌توانند از یک Interface به‌ خصوص محافظت کنند وجود ندارد. در بسیاری از توپولوژی‌ها، پشتیبانی از Protection Node نیاز به پشتیبانی از چندین Backup Tunnel در هر Interface محافظت شده دارد. Backup Tunnelها می‌توانند در یک مقصد واحد یا در مقصدهای مختلف Terminate کنند، بدین معنی که کاربر می‌تواند برای یک Interface محافظت شده‌ی خاص، چندین NHOP یا NNHOP Backup Tunnel را پیکربندی کند که این امر به افزونگی و تعدیل بار می‌ انجامد.

مزایای استفاده از چندین Backup Tunnel

محافظت از Interface توسط چندین Backup Tunnel، علاوه بر این که برای محافظت از Node لازم است، مزایای زیر را نیز فراهم می‌کند:

• افزونگی: اگر یک Backup Tunnel خراب شود، Backup Tunnel های دیگر از LSPها محافظت می‌کنند.
• افزایش ظرفیت پشتیبان‌گیری: اگر Interface محافظت شده لینکی با ظرفیت بالا باشد و هیچ مسیر Backup با ظرفیت برابری وجود نداشته باشد، Backup Tunnelهای چندتایی می‌توانند از آن لینکِ دارای ظرفیت بالا محافظت کنند. LSPها با استفاده از این لینک به Backup Tunnelهای مختلف Failover می‌کنند، این امر به همه‌ی LSPها اجازه می‌دهد در صورت بروز خرابی یا تغییر مسیر، از محافظت کافی برای پهنای باند برخوردار باشند. اگر حفاظت از پهنای باند مد نظر نباشد، روتر LSPها را در تمام Backup Tunnel های موجود پخش می‌کند، یعنی بین Backup Tunnel ها تعدیل بار ایجاد می‌کند.

قابلیت مقیاس‌پذیری Backup Tunnelها

یک Backup Tunnel می‌تواند از چندین LSP و همچنین چندین Interface محافظت کند. این نوع حفاظت، محافظت Many-To-One (N:1) نام دارد، به ‌عنوان‌ مثال زمانیکه یک Backup Tunnel از 5000 LSP محافظت می‌کند، هر روتر در طول مسیر Backup یک Tunnel اضافی را حفظ می‌کند.

حفاظت One-To-One وقتی است که برای هر LSP که به حفاظت احتیاج دارد، نیاز به استفاده از یک Backup Tunnel جداگانه باشد. حفاظت N:1 دارای مزایای مهم مقیاس‌پذیری نسبت به حفاظت One-To-One یا (1:1) است. برای مثال حفاظت 1: 1، هنگامی اتفاق می‌افتد که 5000 Backup Tunnel از 5000 LSP محافظت ‌کنند و لازم باشد هر روتر در طول مسیر بکاپ 5000 Tunnel اضافی را حفظ کند.

نحوه محافظت از پهنای باند پشتیبان در مهندسی ترافیک در شبکه MPLS

محافظت از پهنای باند پشتیبان به کاربر امکان می‌دهد LSPهای حامل انواع خاصی از داده‌ مانند صدا را برای استفاده از Backup Tunnelها در اولویت قرار دهد. محافظت از پهنای ‌باند پشتیبان از قابلیت‌های زیر برخوردار است:

• حفاظت از پهنای‌باند در Backup Tunnelها

نه تنها Packet‌های LSPهای تغییر مسیر یافته در طول یک خرابی تحویل داده می‌شوند، بلکه می‌توان کیفیت سرویس را نیز حفظ کرد.

• مشخصات Bandwidth Pool برای Backup Tunnelها

کاربر می‌تواند انواع LSPهایی را که امکان استفاده از یک Backup Tunnel مشخص را دارند، محدود کند. Backup Tunnelها را می‌توان به گونه‌ای محدود کرد که فقط LSPهایی که از پهنای باند Subpool یا از پهنای باند Global-Pool استفاده می‌کنند، ‌بتوانند از آن‌ها بهره ببرند. از این طریق می‌توان از Backup Tunnelهای مختلف برای صوت و داده استفاده کرد. به ‌عنوان‌ مثال، Backup Tunnel مورد استفاده برای صدا می‌تواند از پهنای باند محافظت کند و Backup Tunnel مورد استفاده برای داده ها نمی‌تواند از پهنای باند محافظت کند.

• مسیرهای Semidynamic Backup Tunnel

مسیر یک Backup Tunnel را می‌توان به طور پویا پیکربندی کرد. این کار را می‌توان با استفاده از ویژگی حذف صریح آدرس IP که در نسخه‌ی 12.0(14)ST اضافه شده، انجام داد. در صورت استفاده از این ویژگی، به‌ سادگی می‌توان با حذف لینک حفاظت شده، مسیرهای Backup Tunnel Semidynamic NHOP را تعیین کرد و همچنین می‌توان به ‌سادگی و با حذف Node حفاظت شده، مسیرهای Backup Tunnel Semidynamic NHOP را پیکربندی نمود.

• اولویت ‌بندی LSPها برای داشتن Backup Tunnel با حفاظت از پهنای باند

در صورت عدم وجود NHOP یا NNHOP Backup Tunnel کافی یا پهنای باند پشتیبان کافی برای محافظت از تمام LSPها، می‌توان اولویت‌ بندی LSP را در بدست آوردن Backup Tunnelها با حفاظت از پهنای باند انجام داد. این امر به خصوص در مواردی مفید است که بخواهیم به LSPهای حامل صدا نسبت به آن‌هایی که انتقال داده‌ها را بر عهده دارند، اولویت بالاتری بدهیم. LSPهایی که لزوماً حفاظت پهنای باند را دریافت نمی‌کنند، در صورت نیاز شانس بیشتری برای دریافت پهنای باند دارند.

LSPهایی که بیت محافظ پهنای باند ندارند، می‌توانند Demote شوند (تنزل پیدا کنند). Demotion زمانی اتفاق می‌افتد که یک یا چند LSP از Backup Tunnel اختصاصی خود حذف می‌شوند تا از LSPی که مجموعه بیت حفاظت از پهنای باند خود را دارد، پشتیبانی کنند. Demotion فقط در صورت نبود پهنای باند پشتیبان رخ می‌دهد.

 وقتی LSP ،Demote می‌شود، دیگر تحت محافظت نیست یعنی دیگر Backup Tunnel ندارد. در طول مدت چرخه‌ی ارتقای بعدی، تلاش برای پیدا کردن بهترین Backup Tunnel برای تمام LSPهایی که در حال حاضر از حفاظت برخوردار نیستند، از جمله LSPی Demote شده، صورت می‌گیرد. LSP ممکن است در همان سطح یا سطح پایین‌تری محافظت شود، یا ممکن است هیچ محافظتی نداشته باشد.

 بررسی RSVP Hello در مهندسی ترافیک در شبکه MPLS

RSVP Hello روتر را قادر می‌سازد تا زمان قطعی Neighboring Nodeی که هنوز کاربر‌ی رابط با آن Neighbor فعال است را تشخیص دهد. این ویژگی هنگامی مفید است که خرابی Next-Hop Node توسط مکانیسم‌های Link Layer قابل تشخیص نباشد، یا هنگامی‌ که اطلاع‌ رسانی Notification از خرابی‌های Link Layer موجود نباشد، مثلاً Gigabit Ethernet. این امر به روتر امکان می‌دهد LSPها را روی Backup Tunnel خود سوئیچ کرده و مانع از دست رفتن Packet می‌شود.

مقاله های مرتبط: