LSP 계산

CSPF(Constrained Shortest Path First) 알고리즘은 OSPF 및 IS-IS 경로 계산에 사용되는 SPF(Shortest-Path-First) 알고리즘의 고급 형태입니다. CSPF는 여러 제약 조건이 적용되는 LSP의 컴퓨팅 경로에 사용됩니다. LSP의 경로를 계산할 때 CSPF는 네트워크의 토폴로지뿐만 아니라 LSP 및 링크의 속성도 고려하며 네트워크 부하를 지능적으로 분산하여 혼잡을 최소화하려고 시도합니다.

CSPF가 고려하는 제약 조건은 다음과 같습니다.

• LSP 속성

  • 관리 그룹(즉, 링크 색상 요구 사항)

  • 대역폭 요구 사항

  • 명시적 경로(엄격하거나 느슨한)

  • 홉 제한 사항

  • 우선 순위(설정 및 보류)

• 링크 속성

  • 관리 그룹(즉, 링크에 할당된 링크 색)

  • 링크의 예약 가능한 대역폭(정적 대역폭에서 현재 예약된 대역폭을 뺀 값)

CSPF가 고려하는 데이터는 다음 소스에서 제공됩니다.

• 트래픽 엔지니어링 데이터베이스 - CSPF에 최신 토폴로지 정보, 현재 예약 가능한 링크 대역폭 및 링크 색상을 제공합니다. CSPF 알고리즘이 계산을 수행하려면 특수 확장이 있는 링크 상태 IGP(예: OSPF 또는 IS-IS)가 필요합니다. CSPF가 유효하려면 모든 라우터의 link-state IGP가 특수 확장을 지원해야 합니다. 토폴로지 데이터베이스를 구축하는 동안 확장된 IGP는 현재 LSP를 고려해야 하며 모든 곳에 경로 정보를 플러딩해야 합니다. 예약된 링크 대역폭 및 링크 색상의 변경으로 인해 데이터베이스가 업데이트되기 때문에 확장된 IGP는 일반 IGP보다 더 자주 플러딩되는 경향이 있습니다. 이러한 구성 요소 간의 관계에 대한 다이어그램은 을 참조하십시오 그림 1 .

• 현재 활성 LSP - 라우터에서 시작되어야 하는 모든 LSP와 현재 작동 상태(작동, 중단 또는 시간 초과)를 포함합니다.

그림 1: CSPF 계산 프로세스

이 섹션은 다음 주제에 대해 설명합니다.

• CSPF가 경로를 선택하는 방법

• CSPF 경로 선택 타이 브레이킹

• 오프라인 CSPF 경로 컴퓨팅

경로를 선택하기 위해 CSPF는 특정 규칙을 따릅니다. 규칙은 다음과 같습니다.

1. 우선 순위가 가장 높은 LSP(설정 우선 순위 값이 가장 낮은 LSP)로 시작하여 한 번에 하나씩 LSP를 계산합니다. 우선 순위가 동일한 LSP 중 CSPF는 LSP 이름의 알파벳 순서로 LSP를 서비스합니다.

2. 전이중이 아니고 충분히 예약 가능한 대역폭이 없는 모든 링크의 트래픽 엔지니어링 데이터베이스를 잘라냅니다.

3. LSP 구성에 include명령문이 포함되어 있는 경우, 포함된 색상을 공유하지 않는 모든 링크를 잘라냅니다.

4. LSP 구성에 exclude명령문이 포함되어 있는 경우, 배제된 색상을 포함하는 모든 링크를 잘라냅니다. 링크에 색상이 없으면 허용됩니다.

5. 비용이 동일한 여러 경로가 있는 경우, 마지막 홉 주소가 LSP의 대상과 동일한 경로를 선택합니다.

6. 동일한 비용 경로가 여러 개 남아 있는 경우 홉 수가 가장 적은 경로를 선택합니다.

7. 비용이 동일한 여러 경로가 남아 있는 경우 LSP에 구성된 CSPF 로드 밸런싱 규칙을 적용합니다(최소 채우기, 대부분 채우기 또는 임의).

CSPF는 명시적 경로 제약을 고려하여 LSP의 송신 라우터에 대한 최단 경로를 찾습니다. 예를 들어, 경로가 라우터 A를 통과해야 하는 경우, 수신 라우터에서 라우터 A로, 라우터 A에서 송신 라우터로 각각 하나씩 두 개의 개별 SPF가 계산됩니다. 모든 CSPF 규칙은 두 계산 모두에 적용됩니다.

CSPF 규칙(CSPF가 경로를 선택하는 방법)을 적용한 후에도 두 개 이상의 경로를 계속 사용할 수 있는 경우, LSP의 경로를 선택하기 위해 타이 브레이킹 규칙이 적용됩니다. 사용되는 규칙은 구성에 따라 다릅니다. 세 가지 타이 브레이킹 규칙이 있습니다.

• 임의(Random) - 나머지 경로 중 하나가 임의로 선택됩니다. 이 규칙은 사용 가능한 대역폭 비율에 관계없이 각 링크에 동일한 수의 LSP를 배치하는 경향이 있습니다. 이것이 기본 동작입니다.

• 최소 채우기 - 사용 가능한 최소 대역폭 비율이 가장 큰 경로가 선호됩니다. 이 규칙은 각 링크에서 예약을 균등화하려고 시도합니다.

• Most fill(대부분의 채우기) - 사용 가능한 최소 대역폭 비율이 가장 작은 경로가 선호됩니다. 이 규칙은 대체 링크로 이동하기 전에 링크를 채우려고 합니다.

다음 정의는 최소 채우기 및 최대 채우기 규칙에 대해 사용 가능한 최소 대역폭 비율에 대한 수치를 도출하는 방법을 설명합니다.

• 예약 가능한 대역폭 = 링크 대역폭 x 링크의 구독 요소

• 사용 가능한 대역폭 = 예약 가능한 대역폭 – (링크를 통과하는 LSP의 대역폭 합계)

• 사용 가능한 대역폭 비율 = 사용 가능한 대역폭/예약 가능한 대역폭

• 사용 가능한 최소 대역폭 비율(경로의 경우) = 경로에 있는 링크의 사용 가능한 최소 대역폭 비율

Junos OS는 온라인 실시간 CSPF 계산만 제공합니다. 각 라우터는 네트워크의 다른 라우터와 독립적으로 CSPF 계산을 수행합니다. 이러한 계산은 현재 사용 가능한 토폴로지 정보, 즉 일반적으로 최근이지만 완전히 정확하지는 않은 정보를 기반으로 합니다. LSP 배치는 현재 네트워크 상태에 따라 로컬에 최적화됩니다.

네트워크를 통해 전역적으로 링크를 최적화하기 위해 오프라인 도구를 사용하여 CSPF 계산을 수행하고 LSP의 경로를 결정할 수 있습니다. 이러한 도구를 직접 만들거나 기존 네트워크 설계 도구를 수정하여 이러한 계산을 수행할 수 있습니다. 도구를 주기적으로(매일 또는 매주) 실행하고 결과를 라우터에 다운로드해야 합니다. 오프라인 도구는 최적화된 계산을 수행할 때 다음 사항을 고려해야 합니다.

• LSP의 모든 요구 사항

• 모든 링크 속성

• 완벽한 네트워크 토폴로지

LSP에 대한 경로를 선택할 때 CSPF는 비용이 동일한 여러 경로가 있는 경우 타이 브레이킹 프로세스를 사용합니다. CSPF가 경로를 선택하는 방법에 대한 자세한 내용은 CSPF가 경로를 선택하는 방법을 참조하세요.

다음 문 중 하나를 구성하여(한 번에 이러한 문 중 하나만 구성할 수 있음) CSPF 타이 브레이킹의 동작을 변경할 수 있습니다.

• 기본적으로 CSPF에 대한 임의 타이 브레이킹 규칙은 동일 비용 경로 집합에서 경로를 선택하는 데 사용됩니다. 그러나 문을 사용하여 이 속성을 명시적으로 구성할 수도 있습니다.random

• 사용률이 가장 적은 링크가 있는 경로를 선호하려면 문을 포함합니다.least-fill

• 가장 많이 사용되는 링크가 있는 경로를 선호하려면 문을 포함합니다.most-fill

다음 계층 수준에서 이러한 각 문을 포함할 수 있습니다.

• [edit protocols mpls label-switched-path lsp-name]

• [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls label-switched-path lsp-name]

IGP가 IS-IS 또는 OSPF와 같은 링크 상태 프로토콜이고 각 라우터의 링크에 대한 현재 대역폭 예약을 보고할 수 있는 확장을 지원하는 경우, 기본적으로 제한된 경로 LSP가 계산됩니다.

IS-IS 및 OSPF의 Junos 구현에는 제한된 경로 LSP 계산을 지원하는 확장이 포함됩니다.

• IS-IS—이러한 확장은 기본적으로 활성화됩니다. 이 지원을 비활성화하려면 라우팅 디바이스용 Junos OS 라우팅 프로토콜 라이브러리에 설명된 대로 계층 수준에서 문을 [edit protocols isis traffic-engineering] 포함합니다disable.

• OSPF - 이러한 확장은 기본적으로 비활성화되어 있습니다. 이 지원을 활성화하려면 라우팅 디바이스용 Junos OS 라우팅 프로토콜 라이브러리에 설명된 대로 OSPF를 실행하는 모든 라우터의 구성에 명령문을 포함 traffic-engineering 하십시오.

라우터에서 IS-IS가 활성화되거나 OSPF 트래픽 엔지니어링 확장을 활성화하면 MPLS는 기본적으로 제한된 경로 LSP 계산을 수행합니다. 제한된 경로 LSP 계산의 작동 방식에 대한 자세한 내용은 제한된 경로 LSP 계산을 참조하십시오.

제한된 경로 LSP는 다음과 같은 이유로 빠르고 성공적으로 구축될 가능성이 더 큽니다.

• LSP 계산은 현재 대역폭 예약을 고려합니다.

• 제한된 경로 LSP는 노드 장애 및 혼잡에서 벗어나 경로를 변경합니다.

제한된 경로 LSP 계산이 활성화되면 신호 LSP 최적화에 설명된 대로 LSP가 주기적으로 재최적화되도록 LSP를 구성할 수 있습니다.

LSP가 설정되거나 기존 LSP에 장애가 발생하면 LSP가 성공적으로 설정될 때까지 재시도 타이머에 의해 지정된 간격으로 제한된 경로 LSP 계산이 주기적으로 반복됩니다. LSP가 설정되면 재계산이 수행되지 않습니다. 재시도 타이머에 대한 자세한 내용은 수신 라우터와 송신 라우터 간의 연결 구성을 참조하십시오.

기본적으로 제한된 경로 LSP 계산이 활성화됩니다. 모든 노드가 필요한 트래픽 엔지니어링 확장을 지원하지 않는 경우 제한된 경로 LSP 계산을 비활성화할 수 있습니다. constrained-path LSP 계산을 비활성화하려면 문을 포함합니다.no-cspf

이 명령문을 포함할 수 있는 계층 수준의 목록은 이 명령문에 대한 요약 섹션을 참조하십시오.

명령문을 구성하여 LSP에 대한 constrained-path LSP 계산을 no-cspf 비활성화한 다음 IS-IS 또는 OSPF에서 이 라우터의 IGP보다 낮은 메트릭으로 다른 LSP를 보급하려고 시도하면 새로운 LSP를 설정할 수 없습니다.