最新通用路由平台VRP xxx技术白皮书

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目录第1章概述1-1第2章关键技术 ....................................................................................................................... 2-22.1 MPLS TE隧道的建立过程 ................................................................................................. 2-22.2 TE LSP流量监管 ............................................................................................................... 2-32.3 支持TE QoS的队列类型 ................................................................................................... 2-42.4 支持TE QoS的接口 .......................................................................................................... 2-62.5 TE QoS和IP QoS(包括MPLS QoS)之间的带宽关系 .................................................. 2-6第3章典型应用 ....................................................................................................................... 3-8第4章结论............................................................................................................................... 4-9附录A 参考资料........................................................................................................................ 4-1附录B 缩略语 . (1)第1章概述MPLS流量工程(MPLS TE)结合了流量工程与MPLS技术,可以建立到达指定路径的LSP隧道,进行资源预留,使网络流量绕开拥塞节点以达到平衡网络流量的目的。

并且,在资源紧张的情况下,MPLS TE能够抢占低优先级LSP隧道带宽资源,满足大带宽LSP或重要用户的需求。

同时,在LSP隧道故障或网络的某一部分发生拥塞时,MPLS TE可以通过备份路径和快速重路由FRR(Fast Reroute),提供保护。

使用MPLS流量工程,网络管理员只需要建立一些LSP和旁路拥塞节点,就可以消除网络拥塞。

随着LSP数量的增长,还可以使用专门的离线工具进行业务量分析。

TE QoS完成了转发平面上MPLS TE隧道的带宽与时延保证。

TE QoS主要完成以下功能:●在MPLS TE隧道的入口进行TE LSP流量监管。

●拥塞时MPLS TE隧道的带宽与时延保证。

VRP支持TE QoS。

第2章 关键技术2.1 MPLS TE 隧道的建立过程MPLS TE 隧道的信令建立过程如下(针对NE16E/08E/05路由器):RESVRESV 1.1 TUNNEL IF模块收到提交配置命令后通知TC模块创建主LSP。

1.2 TC模块通知CSPF模块进行路径计算(如果需要的话)。

1.3 TC模块触发RSVP TE模块发起信令。

1.4 RSVP TE模块调用查。

5.1 RSVP TE收到RESV消息后向MPLS IF申请资源。

5.2 如果超过阈值,MPLS IF模块通知RM模块进行资源泛洪。

5.3 RSVP TE模块通知LSPC模块资源预留成功。

5.4 LSPC通过AGENT向MFW下发转发表项。

5.5 MFW模块向QoS模块申请资源。

5.6 LSPC通知TC模块CRLSP迁移到READY状态。

2.1 RSVP TE模块收到PATH消息后通知CSPF模块进行路径计算(如果需要的话)。

2.2 RSVP TE模块调用MPLS IF模块进行资源检查。

2.3 RSVP TE模块发送PATH消息。

4.1 RSVP TE收到RESV消息后向MPLS IF申请资源。

4.2 如果超过阈值,MPLS IF模块通知RM模块进行资源泛洪。

4.3 RSVP TE模块通知LSPC模块创建LSP后发RESV消息。

4.4 LSPC通过AGENT向MFW下发转发表项。

4.5 MFW模块向QoS模块申请资源。

4.6 LSPC通知TC模块CRLSP迁移到READY状态。

R1R2R33.1 RSVP TE模块收到PATH消息后通知LSPC模块建立LSP。

3.2 LSPC通过AGENT向MFW下发转发表项。

3.3 RSVP TE模块发送RESV消息。

图1 信令建立过程上图中用红颜色标识的部分为与TE QoS 相关的内容。

MPLS TE 隧道的转发过程如下(针对NE16E/08E/05路由器):1、MFW根据入标签查ILM表获得出板号、TOKEN并进行板间透传。

2、MFW根据TOKEN查NHLFE表项得到出标签。

3、MFW将NHLFE表项中的QUEUE ID放入MBUF。

4、QOS模块根据MBUF中的QUEUE ID进行队列调度。

TE TunnelR2R1R31、查找FIB表(或根据策略路由)找到出接口为TUNNEL接口,进行板间透传。

2、进行NHLFE转发处理并将的QUEUE ID放入MBUF。

3、如果启动了LSP流量监管的话,进行LSP流量监管。

4、QOS模块根据MBUF中的QUEUE ID进行队列调度。

图2 转发过程2.2 TE LSP 流量监管CIR黄色红色图2-1 单速率三色令牌桶算法(Color-Aware 模式)TE LSP流量监管的算法采用单速率三色令牌桶算法(Single Rate ThreeColor Marker)的Color-Aware模式,该算法是在RFC 2697中定义的。

它使用了两个令牌桶,每个桶投放令牌的速率一样,均为CIR(CommittedInformation Rate),只是尺寸不同——分别为CBS(Committed Burst Size)和EBS(Excess Burst Size)。

单速率三色算法分为Color-Blind模式和Color-Aware模式,Color-Aware模式下的算法如下:(1)如果报文为绿色且桶C中有足够的令牌,报文被标记为绿色。

否则:(2)如果报文为绿色或黄色且桶E中有足够的令牌,报文被标记为黄色。

否则:(3)报文被标记为红色。

作如下约定,AF类型对应IP Precedence(或EXP)值的1、2、3、4,EF类型对应IP Precedence(或EXP)值的5,BE类型对应IP Precedence(或EXP)值的0。

IP Precedence(或EXP)值为6和7的报文不受TE LSP流量监管的限制,也就是说,协议报文总可以通过。

MPLS TE隧道为CT1类型时,EF类型的报文被初始标记为绿色,AF类型和BE类型的报文被初始标记为黄色。

MPLSTE隧道为CT0类型时,EF类型和AF类型的报文被初始标记为绿色,BE类型的报文被初始标记为黄色。

经过令牌后,红色报文被丢弃,黄色和绿色报文都获得通过。

通过单速率三色令牌桶算法(Color-Aware模式),如果MPLS TE隧道为CT1类型,流量监管时优先丢弃BE类型和AF类型的报文(BE类型和AF类型不进行区分)。

如果MPLS TE隧道为CT0类型时,优先丢弃BE类型的报文(EF类型、AF类型不进行区分)。

如果没有通过mpls te bandwidth命令配置带宽,则不进行TE LSP流量监管。

监管的是从Tunnel接口发送的流量,监管对象是PUSH标签之前的报文。

保护隧道(Bypass Tunnel)上不进行流量监管。

2.3 支持TE QoS的队列类型NE16E/08E/05路由器上只有CBQ支持TE QoS。

接口上的队列类型为FIFO时,如果启动接口上的MPLS TE,接口上的队列类型将自动切换为CBQ。

紧急队列TE QoS在原有CBQ的基础上,增加了三个TE LLQ队列与64个TE BQ队列。

所有CT1类型的MPLS TE隧道对应到同一组TE LLQ队列中。

拥塞时,在入队之前进行流量监管,超过预留带宽的报文被丢弃。

经过流量监管后,根据报文的类型选择入哪个TE LLQ队列。

三个TE LLQ队列的存在可以保证在语音流量和视频流量同时存在时,语音流量可以得到更好的时延保证。

流量监管的算法采用单速率三色算法,以保证高优先级报文获得优先通过。

如果MPLS TE隧道为CT0类型,多个MPLS TE隧道会共享同一个TE BQ队列。

当TE BQ队列的长度小于最大长度的1/3时,不做流量监管。

在队列长度大于等于最大长度的1/3时,对每个MPLS TE隧道进行流量监管。

流量监管的算法采用单速率三色算法,以保证高优先级报文获得优先通过。

因为进行了流量监管,拥塞时MPLS TE隧道无法分享除了预留带宽之外的剩余带宽。

MPLS TE隧道中的协议报文也进入接口上的协议队列,不进入自己的队列。

也就是说,协议报文总可以优先获得通过。

不拥塞时,MPLS TE隧道可以占用空闲的带宽,拥塞时,只保证为其预留的带宽。

如果需要在CT1类型的MPLS TE隧道中区分两种业务,应将一种业务标记为EF,另一种业务标记为AF或BE。

如果需要在CT0类型的MPLS TE隧道中区分两种业务,应将一种业务标记为EF或AF,另一种业务标记为BE。

NE16E/08E/05路由器支持为4096条TE LSP提供带宽与时延保证。

2.4 支持TE QoS的接口NE16E/08E/05路由器支持TE QoS的接口包括ETH接口、ATM P2P子接口以及PPP封装和HDLC封装下的各种物理接口。

2.5 TE QoS和IP QoS(包括MPLS QoS)之间的带宽关系在NE16E/08E/05路由器上,通过qos max-bandwidth命令设置QoS的逻辑带宽(假设为A);通过qos reserved-bandwidth pct配置最大预留带宽比例(假设为C%),实际物理带宽假设为D。