MPLS TE技术原理简介
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MPLS的工作原理1. 简介多协议标签交换(Multiprotocol Label Switching,MPLS)是一种基于标签的转发技术,它将数据包与特定的标签关联,并使用这些标签来进行高效的路由和转发。
MPLS在传输层和网络层之间提供了一种灵活、可靠和高效的网络传输机制。
MPLS最初是为了解决传统IP路由协议(如OSPF、BGP)在大规模网络中存在的性能问题而设计的。
它通过引入标签来替代传统IP路由中的长地址,从而降低了路由表的大小和复杂度,提高了路由查找和转发速度。
本文将详细解释MPLS的工作原理,包括标签分配与交换、数据包转发以及MPLS VPN等方面。
2. 标签分配与交换在MPLS网络中,每个数据包都会被赋予一个唯一的标签。
这个标签是在源节点上分配并与该数据包关联的,在整个路径上保持不变,直到到达目标节点。
下面是标签分配与交换的基本原理:2.1 标签分配当一个数据包进入MPLS域时,源节点会为该数据包分配一个新的标签。
这个标签可以基于源节点的本地路由表进行分配,也可以通过与其他节点交换信息来获得。
2.2 标签交换一旦数据包被赋予了标签,它将会在MPLS网络中被交换。
每个MPLS节点都会根据数据包的标签来决定下一跳的出接口,并将该标签附加到转发的数据包上。
2.3 标签堆栈在MPLS网络中,一个数据包可能会经过多个节点。
为了跟踪数据包的路径,每个节点都会维护一个称为”标签堆栈”(Label Stack)的结构。
标签堆栈按照LIFO (后进先出)的顺序存储标签,并在每个节点上进行压入和弹出操作。
3. 数据包转发MPLS使用基于标签的转发机制来实现快速而高效的数据传输。
下面是数据包转发的基本原理:3.1 标记交换路径当一个数据包进入MPLS网络时,源节点会为该数据包选择一条适当的路径,并将这条路径上每个节点的标识信息写入到数据包中。
这些标识信息用于指导后续路由器对该数据包进行处理和转发。
3.2 标记查找与转发当一个数据包到达一个MPLS节点时,它会根据数据包的标签来查找下一跳的出接口。
MPLS 目录目录MPLS TE (1)流量工程与MPLS TE (1)MPLS TE的基本概念 (2)MPLS TE的实现 (2)CR-LSP (3)RSVP-TE (4)流量转发 (7)自动带宽调整 (9)CR-LSP备份 (9)快速重路由 (9)DiffServ-Aware TE (10)MPLS LDP over MPLS TE (11)MPLS TE流量工程与MPLS TE1. 流量工程(1) 流量工程的作用网络拥塞是影响骨干网络性能的主要问题。
拥塞的原因可能是网络资源不足,也可能网络资源负载不均衡导致的局部拥塞。
TE(Traffic Engineering,流量工程)解决的是由于负载不均衡导致的拥塞。
流量工程通过实时监控网络的流量和网络单元的负载,动态调整流量管理参数、路由参数和资源约束参数等,使网络运行状态迁移到理想状态,优化网络资源的使用,避免负载不均衡导致的拥塞。
总的来说,流量工程的性能指标包括两个方面:z面向业务的性能指标:增强业务的QoS(Quality of Service,服务质量)性能,例如对分组丢失、时延、吞吐量以及SLA(Service Level Agreement,服务等级协定)的影响。
z面向资源的性能指标:优化资源利用。
带宽是一种重要的资源,对带宽资源进行高效管理是流量工程的一项中心任务。
(2) 流量工程的解决方案现有的IGP协议都是拓扑驱动的,只考虑网络的连接情况,不能灵活反映带宽和流量特性这类动态状况。
解决IGP上述缺点的方法之一是使用重叠模型(Overlay),如IP over ATM、IP over FR等。
重叠模型在网络的物理拓扑结构之上提供了一个虚拟拓扑结构,从而扩展了网络设计的空间,为支持流量与资源控制提供了许多重要功能,可以实现多种流量工程策略。
然而,由于协议之间往往存在很大差异,重叠模型在可扩展性方面存在不足。
为了在大型骨干网络中部署流量工程,必须采用一种可扩展性好、简单的解决方案。
摘要:MPLS TE 快速重路由技术是一项实现网络局部保护的技术,在应用了MPLS TE 的网络中,当某处出现链路或节点失效时,配置有快速重路由保护的LSP可以自动将数据切换到保护链路上去。
本文档介绍了MPLS TE快速重路由的关键技术和典型应用。
关键词:FRR、MPLS TE、快速重路由、RSVP TE、LSP。
1 前言目前传统的IP网络是一种“尽力而为”的服务模型,随着网络业务的进一步发展,作为多业务统一承载的IP网络在可靠性方面,必须要达到传统电信网络的水平,如保护切换的速度<50ms,才能满足电信级业务的需要。
MPLS技术自20世纪90年代中出现后,由于其具备快速转发、QoS保证、多业务支持等优势,获得了长足的发展,在下一代电信网络中扮演着越来越重要的角色。
为了保证MPLS网络的可靠性,MPLS快速重路由(Fast ReRoute)技术扮演了重要角色。
这种技术借助MPLS流量工程(Traffic Engineering)的能力,为LSP提供快速保护倒换能力。
MPLS快速重路由事先建立本地备份路径,保护LSP不会受链路/节点故障的影响,当故障发生时,检测到链路/节点故障的设备就可以快速将业务从故障链路切换到备份路径上,从而减少数据丢失。
快速响应、及时切换是MPLS快速重路由的特点,它可以保证业务数据的平滑过渡,不会导致业务中断;同时,LSP的头节点会尝试寻找新的路径来重新建立LSP,并将数据切换到新路径上,在新的LSP建立成功之前,业务数据会一直通过保护路径转发。
2 技术简介2.1 MPLS TE及其四个构件传统的路由器选择最短的路径作为路由,不考虑带宽等因素,这样,即使某条路径发生拥塞,也不会将流量切换到其他的路径上。
在网络流量比较小的情况下,这种问题不是很严重,但是随着Internet的应用越来越广泛,传统的最短路径优先的路由的问题暴露无遗。
MPLS TE是一种将流量工程技术与MPLS这种叠加模型相结合的技术。
在文档开始之前,我认为MPLS TE的信令协议是有必要知道的。
RSVP-TE--协议本身比较成熟,已经规模应用。
--基于软状态,扩展性比较差。
CD-LDP--协议比较新,不太成熟,基本没有应用。
--基于硬状态,扩展性比较好。
但是,最终还是市场来决定,RSVP因为先把茅坑占了,所以,一说到MPLS TE,大多数厂商都支持RSVP-TE.很少厂商支持CD-LDP协议。
貌似,RSVP-TE已经是一个业内的标准了。
所以学习MPLS TE有必要了解RSVP的运作。
RSVP的相关知识点有下面几点:■R SVP基础■RSVP分组■RSVP操作■现实世界中的RSVP.RSVP协议类型是46,虽然把RSVP封装在UDP中是又可能的,但是MPLS TE从来不会把RSVP封装在UDP中。
RSVP是拿来做什么的?我们都知道标签分发有几种方式:MPLS LDP/TDP,这个是标准,用来分发mpls标签的协议。
RSVP,用于MPLS TE中的标签分发。
和LDP工作没有交集。
还有一个就是BGP对vrf路由的标签分发。
RSVP不是路由协议,任何路由决定都是IGP和CSPF做出的决定.(如果CSPF还有疑问,请参考, MPLS CSPF工作原理详解和相关实验),RSVP唯一的工作就是通告和维护网络中的保留资源。
MPLS TE中,RSVP在控制平面层保留带宽,所以没有对流量的转发平面上做任何控制。
RSVP有三种基本的功能:■路径的建立和维护■路径拆除■错误通告。
RSVP的主要消息类型如下:一共有7类是主要应用。
关于RSVP信令的建立,简单说来,就2个步骤,原始节点向目的Router发送RSVP path消息,然后目的路由器收到path请求以后,向原始节点回复一个RESV.那么,一个TE隧道就建立成功了。
根据Eric Osborne CCIE 4122的著作MPLS TE流量工程中所描述的,这里我们来看一个RSVP是如何建立一条通路的。
浅谈MPLS-TE技术及应用MPLS(Multiprotocol Label Switching)技术是一种高效的网络传输技术,旨在提高网络带宽使用和数据传输速度。
MPLS技术可以用于路由选择和流量工程,它通过添加标签来在网络中识别流量,可以显著提高网络传输的效率和可靠性。
MPLS技术的进一步发展和演变,形成了MPLSTE(MPLS Traffic Engineering)技术。
MPLSTE技术是一种基于MPLS技术的流量工程技术,它可以优化网络性能、提高网络容量,并保证数据传输质量。
MPLSTE技术可以对网络中的数据流进行引导和分配,从而实现网络资源的有效利用。
MPLSTE技术通常通过单独的MPLS通道来路由数据流,从而使网络传输更加高效和可靠。
MPLSTE技术的应用范围非常广泛,涵盖了各种不同的网络环境。
MPLSTE技术可以用于数据中心网络、通信网络、互联网服务提供商网络和企业网络等。
它可以用于提高网络容量、减少网络延迟和提高网络的可靠性。
通过使用MPLSTE技术,网络管理员可以更加有效地利用网络资源,优化网络流量,降低网络成本。
MPLSTE技术的主要优点包括:1、更高效的网络带宽使用率:使用MPLSTE技术可以更好地控制网络流量,并充分利用网络带宽。
最终目标是最大化网络效率,实现更高的数据传输速度和减少网络延迟,使数据传输更加高效和快速。
2、更好的网络容量:使用MPLSTE技术,可以根据网络需求实现更好的网络容量规划。
MPLSTE技术可以通过在网络中传输大量数据包来提高容量,从而满足网络用户的日益增长的需求。
3、更好的网络可靠性:MPLSTE技术可以帮助网络管理员更好地管理网络流量,并在网络故障时自动切换到其他路由,从而保证网络可靠性。
当发生故障时,MPLSTE技术可以自动检测到失败的路由和网络节点,并自动选择其他可用路由和节点。
MPLSTE技术有很多重要的应用,包括:1、流量工程:MPLSTE技术可以用于流量工程,从而实现更有效的网络流量管理。
MPLSTE协议剖析基于MPLS的显式路径设置与资源优化MPLS(Multiprotocol Label Switching)是一种在数据传输网络中利用标签来进行数据转发的技术,通过标签交换机(Label Switching Router)进行数据的快速转发。
MPLS技术在网络中的应用越来越广泛,为了进一步优化网络资源利用和提高网络服务质量,MPLSTE(MPLS Traffic Engineering)协议应运而生。
本文将对基于MPLS的显式路径设置与资源优化的MPLSTE协议进行深入细致的剖析。
1. MPLSTE协议概述MPLSTE协议是基于MPLS技术的一种流量工程机制,主要用于优化网络中的数据传输路径以及网络资源的分配。
它通过在数据包中引入特定的标签信息,使得业务流可以按照预先设定的路径进行转发,从而提升网络的性能和资源利用效率。
2. 显式路径设置MPLSTE协议的核心思想是通过显式路径设置的方式来指定数据包的转发路径。
在传统的IP网络中,数据包的转发是依靠路由协议来决定的,而MPLSTE协议则在路由协议的基础上引入了显式路径的概念,可以根据网络管理员的配置要求,将特定的流量流经指定的网络节点,从而实现更细粒度的网络控制。
3. 资源优化除了显式路径设置外,MPLSTE协议还可以通过资源优化来提高网络的性能和资源利用效率。
资源优化主要包括带宽管理和负载均衡两个方面。
3.1 带宽管理MPLSTE协议根据网络管理员的设定,可以对不同的业务流进行不同的带宽分配,从而保证不同业务之间的带宽需求得到满足。
通过合理配置流量流经的路径,可以更好地利用网络中的带宽资源,避免拥塞和资源浪费的问题。
3.2 负载均衡MPLSTE协议还可以根据网络中的负载情况,智能地调整流量的分布,以实现负载均衡。
通过动态地调整路径和流量流向,可以使得网络中的各个节点负载均衡,充分利用网络资源,提高网络的整体性能和稳定性。
4. MPLSTE协议的工作原理MPLSTE协议的工作过程可以分为路径计算和路径建立两个环节。
说MPLS TE之前,先得说说超额订购这个概念。
说的是:本来线路只能跑10M,但是客户端却发了11M的数据。
这种情况就是超额订购了。
还得说一个问题,最优的路径未必是最好路径,怎么说呢?看看下面的拓扑。
R1到R4,最优路径是1-2-3-4.那这是否是最好路径呢?当然不一定,在ISP中,流量大小不好控制,如果R1要到R4,每次都走1-2-3-4。
那么这条路就会特别的拥塞,怎么办呢。
那么还有一个问题,如果2-3之间的链路暴露在外面,或者说R2是关键路由器,那么防止他们坏掉,需要冗余,怎么办。
说了这些问题,都怎么解决呢?TE,就是MPLS TE。
先说说他是怎么工作得吧。
有看过MPLS VPN科普的同学们应该知道我该说什么了,这个也算是IE里面比较核心的问题之一。
Traffic-eng——流量工程。
从R1到R4,我想做一条逻辑路径,1-5-6-7-4,用来做负载均衡,解决前面说的第一、二个问题。
并且做备份,来解决刚才说的第三个问题。
那么我们要怎么来建立这个所谓的逻辑链路呢,没错,就是一条tunnel,相当于R1到R4是逻辑上直连的。
只不过物理上走的路径是5-6-7(把5-6-7从路由器想象成线路,R1到R4是一条线直连)。
tunnel的过程就简单说一下,毕竟是NP的内容了(还是NA的呢?不记得了)。
大致是这样的:1.我们告诉R1,你还有一个远房亲戚(意味着直连,有直系亲属关系)是R4。
并且指定,你要通过5-6-7,就可以找到R4。
2.同样告诉R4,这样他们就信以为真了。
那么就来说说MPLS TE是怎么工作的吧。
首先明确需求:1.1-2-3-4跑9M流量,1-5-6-7-4跑1M流量(解决第一、二个问题)2.1-5-6-7-4,建立一条逻辑路径,为1-2-3-4备份(因为如果1-2-3-4断了以后再选路,不是不可以,而是选路时间过长,在ISP中是完全不允许的,超过了50ms的收敛,都算是慢速的收敛,想想你们的协议吧,hold time,还有选DR时候停留在EXSTART状态的时间,完全不符合要求)R1上有个loopback1:ip address 11.1.1.1 255.255.255.255;R4上有个loopback1:ip address 44.4.4.4 255.255.255.2551.告诉R1和R4,有个远房亲戚,但是同时要分别告诉路上经过的5-6-7,我们以后要给远房亲戚送礼物,礼物可能很重,需要1M,你们必须留好体力帮我们运(预留1M的带宽,来传送较大数据流)。
TE:Traffic Engineering的缩写,即流量工程的意思。
流量工程的本质就是将业务流量映射到实际的物理路径上。
就MPLS而言,其中心思想就是根据网络的实际情况为数据流确定合适的lsp并在该lsp上快速转发数据流,通过优化网络资源的使用,避免负载不均衡而导致的网络拥塞。
说到MPLS TE,不得不提到流量工程的四个基础功能部件,即信息发布、通路选择、信令和数据转发,这四个部件形成了整个流量工程的工作流程,因此是重中之重的内容,这里将介绍每个部件的主要作用。
信息发布:MPLS流量工程使用扩展的IGP-TE来向外通告和获取网络拓扑状态信息,并形成链路状态数据库LSDB和流量工程数据库TEDB,其中LSDB用于传统的SPF计算,而TEDB用于建立TE隧道时进行选路的计算。
这里的信息发布组件就是IGP-TE,IGP-TE是在普通IGP的基础之上扩展了对第10类lsa的支持,即opaque-lsa,opaque-lsa可以表征最大链路带宽、最大预约链路带宽、当前预留带宽、当前使用带宽和链路颜色等属性,从而形成对应的TEDB。
通路选择组件:具体的通路选择组件当然是CSPF了,即基于约束的SPF算法。
在TEDB形成之后,入口LSR使用CSPF计算每条lsp的物理路径。
信令组件:这里的信令组件可以是RSVP-TE或者CR-LDP,目前业界一般都使用RSVP-TE作为MPLS流量工程的信令组件,其作用主要是根据通路选择组件计算出来的路径建立lsp,预留资源并分发标签等。
数据转发组件:既然是MPLS流量工程,数据转发组件当然是MPLS了,在信令组件成功的建立了lsp之后,采用MPLS对数据报文进行标签交换和转发处理。
MPLS-TE RSVP(1)路径建立RSVP的消息类型Path(隧道建立的初始消息)---PathTear(Path拆除)---PathErr(Path错误)Resv (short for Reservation)(隧道回复的初始消息)---ResvTear(隧道拆除)---ResvConf (Resv确认,返回给Resv消息的发送者以确认给定的保留已经实际安装了,这个消息是可选发送的。
MPLS TE技术原理简介近年来,随着多媒体、视频、网络游戏、电子商务等各种应用迅猛增长,Internet服务提供商(ISP)必须不断地对链路扩容、对网络基础结构进行调整,以满足新增业务对于带宽资源的需求。
与此同时,流量的高速增长对如何维持可靠的基础结构以满足重要的应用,也提出了挑战。
Internet服务提供商所面临的挑战主要来自于如何使他们的客户满意并保持高速增长。
在网络部署完毕后,ISP需要将客户的业务流映射到网络的物理拓扑上。
90年代初期,这项工作并不是以一种科学的方法来实现。
这种映射的实现只是基于产品的路由配置——业务流简单地被分配到由内部网关协议(IGP)计算出的最短路径上。
这种不规则映射的局限是,当某条链路发生阻塞时,需要通过提供额外带宽来解决。
现在,ISP网络越来越大,要求的转发速度也越来越快,同时客户的需求也变得越来越高。
将业务流映射到物理拓扑上的任务需要以一种完全不同的方式来实现,只有这样,网络上传输的负载才能通过一种受控和有效的方式得到支持。
多协议标签交换(MPLS),因其支持流量工程,而在新型公共网络中被作为一项重要的技术。
流量工程(TE)是通过将大量的用户业务转移到预先设定的路径来实现的。
这些预先设定的通过ISP MPLS网络特定节点的路径,被称作标签交换路径(LSP)。
本文对MPLS TE技术进行了描述,主要侧重于MPLS TE的功能,对于具体的小特性并没有进行细节描述。
每个部分会提供相应的学习提示,希望本文对读者了解和掌握MPLS TE 技术有所帮助。
本文没有对路由、MPLS、MPLS VPN、QoS等进行详细描述,要求读者已经具有相关基础。
1 MPLS TE概述MPLS TE是Multi Protocol Label Switch Traffic Engineering的缩写。
所谓流量工程(TE[1]),简而言之,就是对流量进行管理、控制,是将用户的业务数据流映射到物理拓扑/链路上的一项任务。
之所以称为工程,因为实现它不仅仅是一项技术或特性,而是要由一系列技术一起配合来完成。
由概念可知,可实现对流量的管理和控制的技术都可以叫做TE。
例如,通过修改IGP的Metric值改变路由的选路,从而使流量通过的路径发生改变,这就可以称为TE。
那么,什么是MPLS TE?顾名思义,MPLS TE就是运用MPLS技术实现流量工程,也就是运用MPLS技术实现流量的管理和控制。
本文以下内容只介绍MPLSTE,未涉及其他流量控制方式。
概括地说,通过MPLS技术实现TE,需要有四个步骤:一、信息发布为什么要进行信息发布?发布什么信息?TE的实现需要网络中的每台设备对整个网络的链路状态有所了解。
管理员在一台或几台设备上定义的资源特性需要被网络中其他设备所了解,以便通过特定的算法计算出预期的流量路径。
因此需要将一些特定的信息在网络设备之间进行交互。
信息可以包括很多内容,比如链路可用的最大带宽、链路的预留带宽、链路的着色/亲和度等。
那么,这些信息是如何在整个网络中的诸多设备之间进行交互的呢?这需要一种链路状态协议来帮助完成,OSPF和ISIS都可以,不过还必须对他们进行扩展。
OSPF需要扩展一种LSA类型为10的报文格式,ISIS需要扩展一种TLV类型为22的报文格式。
目的只有一个,就是承载TE所需要的信息。
而无论采用OSPF还是ISIS,他们所承载的信息内容都是基本相同的。
二、路径的计算计算的依据是什么?通过什么算法进行?计算的结果是什么?一种方式是通过动态算法计算得到的。
前面已经提到,对OSPF或ISIS扩展承载TE路径计算所需要信息。
MPLS TE计算路径的算法是在SPF基础上扩展的CSPF(Constraint SPF)。
标准的SPF算法只根据链路的Cost值进行计算,而CSPF不仅依据链路的Cost,所有其他信息(链路可用的最大带宽、链路的预留带宽、链路的着色/亲和度等)都可以作为计算的依据,最后得到一条满足约束的路径。
还有一种方式,通过明确指定一条路径(Explicit-Path),供建立MPLS TE的Tunnel使用。
可以使用严格(Strict)方式和疏松(Loose)方式。
但是,对这条指定的路径,也要通过CSPF计算出路径上的资源是否满足TE Tunnel的需求。
三、路径的建立通过第二个步骤,我们获得了一条通过CSPF计算的最佳路径或者通过静态指定的路径。
但是,必须要有一种信令协议沿着这条路径进行标签请求/分配,建立一条CR-LSP路径。
(回想MPLS的工作原理,通过标签进行数据转发)。
MPLS TE的路径建立协议目前可以有三种,一种是RSVP-TE,是对原来的RSVP协议进行扩展实现的,在RSVP的Path报文中增加了Label Request等字段,在Resv报文中增加了Label等字段。
通过Downstream方向的Path报文请求分配标签和协商其他选项,Upstream方向的Resv报文分配标签和协商回复其他选项,建立一条CR-LSP路径。
另外一种是CR-LDP协议,是对标准LDP进行扩展,实现和RSVP-TE同样的功能。
还有一种是类似于静态LSP的方式,叫做静态CR-LSP,通过手动静态设定标签来替代动态标签分配协议(RSVP-TE和CR-LDP)的功能。
四、流量的转发实现数据流量通过TE Tunnel进行转发主要有三种方法。
一种方法是通过静态路由指定到目的网络的下一跳接口为TE的Tunnel接口;第二种方法是通过策略路由指定到目的网络的下一跳接口为TE的Tunnel接口;还有一种方法是通过使TE的Tunnel参与CSPF计算,使Tunnel后的目的网络自动通过Tunnel接口进行发布,并且可控制Tunnel接口后的网络是否发布到IGP域中,称为自动路由(包括IGP Shortcut和Forwarding Ajacency 两种方式)。
完成上述四个步骤之后,一条MPLS TE的隧道就建立好了,可以通过它进行流量的转发。
MPLS TE的高级特性和应用都是基于TE Tunnel进行的,隧道的正确建立是其他所有特性的基础。
FRR、AutoBandwidth、Reoptimization、Load Balance等特性以及DS-TE、MPLS VPN Over TE Tunnel等应用都是在基本的TE Tunnel正确建立的基础上工作的。
目前,VRP的MPLS TE特性是通过启动封装协议为“MPLS TE”的隧道(暂且称为TE Tunnel)来应用的。
可以这样理解MPLS TE技术:MPLS TE技术体系的每一部分内容都是围绕着TE Tunnel进行的。
信息发布、路径的计算(OSPF扩展、ISIS扩展、CSPF)是为TE Tunnel的建立搜集信息、执行选路计算;路径的建立(RSVP扩展、CRLPD、静态CR-LSP)是为TE Tunnel分发标签;流量的转发(静态路由、策略路由、自动路由)是将流量引导入TE Tunnel;而那些高级特性是在通过TE Tunnel进行流量转发过程中的一些应用和优化。
具体内容下面分解做详细介绍。
2 信息发布详解2.1 OSPF TE协议发布标准的OSPF v2协议基本报文类型有严格的结构,只有对其进行扩展才能承载TE所需要的各种信息,包括带宽信息和管理属性等。
这些承载的信息将用于建立扩展的流量工程(TE)使用的链路状态数据库(称为TE DataBase,简称TED),如同标准的Router LSA所建立的链路状态数据库一样。
二者的区别就在于TED中有许多附加的链路属性,使用TED 可以监控整个网络中使能了TE功能的链路状态,还可以以自己为根节点计算出基于限制的去往目的网络的路径(CSPF)。
基于Opaque LSA 类型3,OSPF扩展出Type 9、10、11三种类型LSAs,每种类型有不同的使用范围,其中Type 10 LSA被用于在一个Area内部承载扩展的链路属性信息。
2.2 ISIS TE协议发布与OSPF类似,IS-IS协议也需要进行扩展来承载TE所需要的各种信息。
IS-IS协议通过ISO 10589 被发布,为了支持IPv4,对其进行了扩展,详见RFC 1195。
IS(Router)通过IS-IS Link State Protocol Data Units (LSPs)发布路由信息。
每一个LSP由固定长度的header和许多个小集合构成,每个小集合由Type、Length和Value 组成,这些小集合我们称之为TLVs。
新的TLV用于承载关于构建TE Tunnel所需的链路附加信息。
其中,TLV Type 22为扩展IS可达TLV;TLV Type 134为TE Router ID TLV;TLV Type 135为扩展IP可达TLV。
3 路径计算详解3.1 CSPF计算起始LSR通过对TED中的信息使用约束最短路径优先(CSPF)算法来决定每条LSP的物理路径。
CSPF是一种改进的最短路径优先算法,它是一种在计算通过网络的最短路径时,将特定的约束也考虑进去的算法。
CSPF算法的入口包括:ü从IGP获得并在TED中维护的拓扑链接状态信息;ü由IGP扩展承载并储存在TED中的与网络资源状态有关的特性(最大带宽、链路的预留带宽、链路的着色/亲和度);ü由用户设置得到的路径选择约束(如,带宽需求,最大跳转数,和管理策略需求等)。
当CSPF考虑一条新的LSP每个备选节点和链接时,它可基于资源的可用性或所选部分是否违反用户策略约束,而对特定的路径组成部分接受或拒绝。
CSPF计算的结果是一个明确路径,该明确路径包含了一组通过网络的最短路径并满足约束的LSR地址。
这个明确路径随即传递给信令部分,信令部分实现在LSP中的LSR建立转发状态。
每条LSP的起始LSR 在特定时机重复执行CSPF算法。
如IS-IS和OSPF这样的链路状态协议使用Dijkstra's SPF算法计算到达网络中所有节点的最短路径树,路由表就是源于最短路径树。
如果路由器执行通常的hop-by-hop路由,那么下一跳就应该是与这台路由器相连的物理接口对端地址。
CSPF算法计算到达网络中指定节点的明确路径。
在定义明确路径的路由器(TE的headend端)上,这些路径被看作逻辑接口,它们提供一条可以到达目的端(TE的tailend端)的Label Switched Path (LSP),我们称为Traffic Engineering tunnels (TE-tunnels)。
TE-tunnels的创建是通过这些tunnels进行流量转发的前提。
流量导入tunnel的方式有三种,将在后面的流量转发部分详细介绍。