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MPLS TE个人学习笔记 2019-7-22.pdf
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讲解了MPLS TE的基本原理、MPLS TE基本知识、MPLS TE信息发布组件、MPLS TE路径计算组件、MPLS TE路径建立组件、MPLS TE转发组件、MPLS TE流量保护和恢复机制、MPLS TE FRR等……
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MPLS TE 个人学习笔记
第 1 页
目 录
前言.......................................................................................................................................................... 3
一、MPLS TE 基本知识 ......................................................................................................................... 3
1.1 流量工程的概念 .................................................................................................................... 3
1.2 为什么使用流量工程 ............................................................................................................ 3
1.3 MPLS TE 的实现方式 ............................................................................................................. 5
1.4 MPLS TE 的实现条件 ............................................................................................................. 5
1.5 MPLS TE 的组件 ..................................................................................................................... 5
二、信息发布组件................................................................................................................................. 7
2.1 发布了什么信息 .................................................................................................................... 7
2.1.1 链路状态信息 ............................................................................................................ 7
2.1.2 TE metric .................................................................................................................. 7
2.1.3 可用带宽 .................................................................................................................... 8
2.1.4 优先级 ........................................................................................................................ 9
2.1.5 管理组与亲和属性值 .............................................................................................10
2.2 什么时候发布信息 ..............................................................................................................12
2.3 谁发布信息 ..........................................................................................................................13
2.3.1 发布信息的协议 .....................................................................................................13
2.3.2 OSPF-TE ....................................................................................................................13
2.3.3 ISIS-TE ....................................................................................................................15
三、路径计算组件...............................................................................................................................16
3.1 SPF 算法................................................................................................................................16
3.2 CSPF 算法..............................................................................................................................17
3.2.1 约束条件 ..................................................................................................................17
3.2.2 最高仲裁法则 ..........................................................................................................18
3.2.3 CSPF 计算举例.........................................................................................................19
3.2.4 显式路径 ..................................................................................................................20
四、路径建立组件...............................................................................................................................22
4.1 RSVP .......................................................................................................................................22
4.1.1 路径建立和维护 .....................................................................................................22
4.1.2 路径拆除 ..................................................................................................................24
4.1.3 错误通告 ..................................................................................................................24
4.2 路径建立特性 ......................................................................................................................24
4.2.1 make-before-break(中止前建立) ......................................................................24
4.2.2 共享显式 ..................................................................................................................25
4.3 区间隧道...............................................................................................................................26
五、转发组件 .......................................................................................................................................28
5.1 静态路由...............................................................................................................................28
5.2 策略路由...............................................................................................................................29
5.3 自动路由...............................................................................................................................29
5.3.1 转发捷径 ..................................................................................................................29
5.3.2 转发邻接 ..................................................................................................................30
MPLS TE 个人学习笔记
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5.4 隧道策略...............................................................................................................................31
六、基础实验 .......................................................................................................................................33
七、流量保护和恢复 ..........................................................................................................................35
7.1 路径保护...............................................................................................................................35
7.1.1 热备份 ......................................................................................................................36
7.1.2 普通备份 ..................................................................................................................36
7.1.3 逃生路径 ..................................................................................................................36
7.1.4 Overlap-path 功能 ................................................................................................37
7.1.5 配置实验之 hot-standby ......................................................................................38
7.1.6 配置实验之跳生路径 .............................................................................................41
7.2 TE FRR ...................................................................................................................................42
7.2.1 基础概念 ..................................................................................................................42
7.2.2 链路保护 ..................................................................................................................43
7.2.3 节点保护 ..................................................................................................................49
7.3 路径保护和 FRR 的区别......................................................................................................50
7.3.1 备份路径和 FRR 结合部署 .....................................................................................50
7.4 BFD for TE ..........................................................................................................................50
7.4.1 BFD for CR-LSP .....................................................................................................51
7.4.2 BFD for tunnel .....................................................................................................52
八、L3VPN over TE ............................................................................................................................53
MPLS TE 个人学习笔记
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前言
MPLS TE 又名流量工程,更准确的说应该是说基于 MPLS 的流量工程。流量
工程在我们现网中,特别是在 HoVPN(联通 IPRAN 解决方案)中,部署了非常多的
MPLS TE。流量工程在于我们的现网应用越来越多。通过本次的学习希望可以掌
握 MPLS TE 的知识。同时写一个文档作为参考以及供有兴趣的兄弟们学习探讨一
下。
一、MPLS TE 基本知识
1.1 流量工程的概念
随着网络的发展越来越快速、网络的规模也在不断的扩大增长。在网络中出
现了两种工程的名字,分别是网络工程和流量工程。
网络工程,指的是通过客户的需求或者说根据使用的需求,然后进行分析与
了解到需要使用到的流量情况,然后根据实际需求来设计和部署网络的一个过程。
或者说新建的一个网络的过程。
流量工程,指的是在现有的网络的基础之上,需要对流量进行合理的规划引
导进行控制,实现网络的资源优化配置和提升网络的性能。其实也可以说引导或
控制流量的转发路径等等。
1.2 为什么使用流量工程
在了解为什么需要使用流量工程之前,我们回頋一下之前所学习过的 IGP 路
由协议。如果想控制某些路由的流量转发路径,我们应该怎么控制呢?没错,就
是通过修改 metric 值来操控路由,从而影响流量的转发路径。但是如果在一些
比较复杂的网络中,修改 metrci 值就并不见得可以行得通了,因为如果修改了
某个接口的 metric 值的话,会影响到了所有经过该接口的路由。我们先看一个
网络拓扑图,如下:
MPLS TE 个人学习笔记
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如上图,所有链路的 cost 值都一样,此时 R1 想访问 R7 的时候,流量的转
发路径会是 R1—R3—R4—R7,因为这个路径的总 cost 值为 30,而 R1—R3—R5—
R6—R7 路径的 cost 值为 40。而 R2 也想访问 R7 的时候,路径是 R2—R3—R4—
R7。而 R3 下挂的路由器设备无论有多少,最终的流量转发路径都是 R3—R4—R7。
因为上面的路径的 cost 值要更优。从这种场景中,我们就可以看出问题了,下
面 R3—R5—R6—R7 的路径都是空闲状态的,除非上面的路径出现了故障,不然
下面的路径都是空闲的。从而会造成上面的链路拥塞、而下面的链路却空闲。当
然,我们可以通过修改 cost 值来影响路由,假如把上面的路径的 cost 值修改为
30,那么 R3 前往 R7 就会负载均衡了,这样就可以有效的解决 R1 和 R2 前往 R7
可以负载均衡的问题了。
通过修改 cost 值控制路由,从而影响流量转发,这个看起来非常完美,但
是实际真的如此完美吗?我们再继续往下去分析,假如 R5 下面也下挂了两台路
由器,此时也想负载均衡,显得就不可以实现了,因为上面的路径修改了 cost
值,从而会影响整个路径。所以单纯的靠修改 IGP 的 metric 值就无法实现了。
最终的原因还是 IGP 或 BGP 的“懒惰行为”,静态的计算路由,根据链路的最
短、最小等等因素来决定路由的优选。结果就会造成链路利用率极不均衡的局面。
通过流量工程可以更加有效的带宽资源的利用,从而降低网络运行的成本和
花费。可以对流量的合理调配,避免部分链路拥塞,而另一部分链路出现空闲。
可以对流量的合理规划,实现网络资源利用的最优化,提升网络的整体性能。
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1.3 MPLS TE 的实现方式
1. RSVP-TE,该技术较为成熟,在现网中已经大规模运用,但是技术本身比较
复杂,扩展性比较差。通过 RSVP 扩展来实现。
2. CR LDP-TE,又叫做基于约束的 LDP-TE。技术不太成熟,目前来说还没有
运用,但是比较简单,而且扩展性好。
1.4 MPLS TE 的实现条件
MPLS TE 的实现条件有以下几种,我们在后面所学习到的内容将会包含以下
所有条件。最直观的就是 MPLS TE 就是在建一条条的隧道,通过隧道把流量承载
起来,而这些隧道都是通过标签来建立的。
1. 建立面向端到端的并且基于 LSP 的流量隧道,也就是说通过标签来建立隧道的,而
且流量是承载在隧道之上,至于中间转发到哪里不管,只关心起点到终点。其实就类
似于我们 GRE 隧道一样。
2. 根据不同的优先级可以进行隧道的抢占功能。
3. 故障失效倒換功能,当链路或节点发生故障时,可以保证快速的进行流量的切换。也
就是说链路保护或节点保护功能。也就是 FRR。
4. 支持预先建立备份路径的功能,也就是热备份功能。
5. LSP 隧道随着网络资源的变化而可以使路径重优化,也就是说如果网络发生了变化,
隧道可以进行重优化建立而走最好的路径。
6. 支持 LSP 隧道随带宽变化自动进行带宽的调整,可以实现业务流量大小变化而使隧
道的支持带宽变化大小。
7. 支持显式路径,可以根据实际需求,使隧道一定经过某些节点,又或者一定不经过某
些节点。这是 TE 的魅力之一。
8. 支持优先化 LSP 隧道,不同的优先级的流量进行不同的隧道中,提供不同的优先级
服务。
1.5 MPLS TE 的组件
MPLS TE 的组件其实也可以说成是建立实现 MPLS TE 的几个步骤,每个步骤
称为一个组件功能。MPLS TE 主要有四个组件,分别是:信息发布组件、路径计
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