运营商在实施MPLS TE时需要关注问题

运营商在实施MPLS TE时需要关注问题

　　一、前言

　　与MPLS技术相关的分支很多，例如MPLSRouting、L3VPN、L2VPN、MPLS Multi-cast、MPLS QoS等；其中的某些应用和技术，如基于RFC 2547 bis的L3 VPN，在国内外多家ISP已经成功应用并大量部署，但是其它的技术和应用如组播和QoS正处在发展和成熟时期，另外也有些技术如MPLS TE已经基本成熟，在国外被部分运营商接受和采纳，而在国内几乎还没有应用。

　　就网络流量工程而言，在MPLS技术出现之前，网络管理员就已经可以通过其他方式初步实现了，主要是通过调整IGP链路的Metric或者采用多个IGP平面来疏导不同POP之间的流量。MPLSTE带来的好处是克服了传统调整Metric方式的不足，这些不足包括：对IGPMetric的调整不像MPLSTE是站在全局角度综合考虑网络流量流向矩阵，对每条链路Metric的局部调整会影响整个网络的流量变化，即牵一发而动全身；而且这种对局部链路的调整带来的对全网变化可能是无法预知的，解决了这条链路的流量，却带来其他链路的拥塞，有“按下葫芦浮起瓢”般的感觉；此外对IGP Metric的调整没有有效的方法根据流量的来源控制传送路径，而只能根据它的去向；最后一点，调整Metric方式配置复杂，容易引起路由环路。

　　当然，基于MPLS的流量工程在给了人们一个新的选择的同时也是有代价的。这一选择同其他任何新技术一样，会迫使人们学习新的操作方式，打破传统经验和思维按新的理论来配置网络以实现流量调节。

　　另外，在引入MPLSTE时，需要清醒地认识到，任何技术都不是万能的，它可以解决一些关键问题，但是不能解决所有问题。每个运营商都会针对自身的网络情况，业务特点对是否采用各种新技术以及每种新技术带来的代价之间进行取舍。

　　二、TE功能描述

　　首先介绍一下MPLSTE的总体功能：

　　1. 提高、优化带宽利用率，延缓对带宽的扩容；

　　2. 可实现不同于传统IGP Metric方式对带宽、流量、流向、负载分担实现控制，避免基于IGP Metric实施负载分担会出现的针孔效应；

　　3. 可应对突发事件、网络链路/节点故障导致拓扑变化造成的流量新格局；

　　4. 对网络流量矩阵进行详细测量，及时了解带宽需求和网络资源状况，指导网络规划和链路升级；

　　5. 基于TE的FRR可提供50ms级别的物理链路、设备节点保护；

　　6. 端到端TE LSP Tunnel本身也可提供快速保护。

　　在具体实施和部署TE时，由于不同的TE功能实现机制上存在差异和矛盾，因此很难在一个网络中同时提供全部功能，需要对TE及FRR分类进行详细了解，才能制定符合运营商网络实际需求的TE部署策略。

　　三、战术式TE--NativeIP网络环境下的TE

　　如果运营商的IP骨干网平时没有启用MPLS，属于一个“RowIP”或“NativeIP”网络，在这种网络结构中我们可以采用“战术TE”实现流量工程。所谓战术式就是在需要的时候临时配置，动态启用RSVP信令，采用CSPF计算TE路径，通过RSVP建立LSP。一旦TE的使命结束，再拆除TE隧道。这种TE主要解决网络链路利用率不均衡的问题，直接的利益是可以延缓网络带宽扩容，或者给带宽升级留出充足的时间。

　　在“NativeIP”情况下，我们通常只能利用到TE提高带宽利用率这一优势，对网络流量流向矩阵的测量和统计，基本上还是需要通过其他方式解决，如Netflow、TMS或CEFAccounting等。因为战术式TE都是在网络的局部实施，没有对全网所有路由器间的流量进行采样，因此很难准确统计真实的网络流量。

　　“NativeIP”网络下我们无法实现基于TE技术的快速重路由FRR来实现50ms级别的链路、节点故障恢复。

　　四、战略式TE—适合各种网络环境下的TE

　　1.战略式TE简介

　　战略式TE就是预先配置好RSVP信令、计算好TE路径、并已经预先建立的TE隧道。从实施的范围角度它还可以细分为局部式、全局式两种。

　　局部式通常在网络核心POP节点之间实现，因为网络核心是全网流量交汇中心，对核心实施TE可以在尽可能小地配置工作量下，尽可能大地提供TE功能。运营商在实施局部战略式TE中，外围通常为NativeIP或LDPEnabledIP，前者主要是没有在全网启用MPLS技术的运营商采用，后者主要是在全网提供MPLS VPN业务(2547 bis)的运营商采用。对于后者，需要注意穿越核心TE Domain的LDP LSP需要在TE Domain内部实现IP Over RSVP功能，才能保证端到端PE之间的LDP LSP互通，从而实现端到端VPN业务。

　　全局战略式TE就是在全网所有路由器上配置实现RSVPTE，这是TE最理想的部属方式，可以实现TE的所有功能。此方式存在N方效应，扩展性很差。而且一旦全网新增任何一个节点甚至新增任何一台路由器，全网都需要重新配置新增的TELSP。据了解，在网络中所有路由器上配置TE实现Fullmesh TE LSP 隧道的运营商几乎没有，可能扩展性是其主要制约。

　　无论局部式还是全局式TE，由于其预先配置的特性，可以实现TE的一个很具优势的功能—快速重路由FRR。

　　2.FRR简介

　　FRR的具体实现随厂家不同而不同，主要存在两大方式：Facility和Detour。

　　Facility基于标记堆栈技术，可实现1:N的保护，主要实现对链路的保护，对节点进行保护需要额外的配置；Detour基于每一条TELSP单独进行保护，可同时实现对链路和节点的保护，但是由于其只能提供1:1方式，其扩展性不如Facility。由Facility方式延伸而产生的保护是“一跳式”保护，这在实际网络中已经有大量部署，是TEFRR应用最多的方式。在目前WDM系统没有实现对波长保护的情况下一跳式FRR的作用就显得更为重要。

　　一跳式FRR保护原理如下：

　　假设北京、上海两个POP，分别由两台路由器构成。其POP内部、POP之间以及P到PE的连接方式见图1。

　　图1POP内部、POP之间以及P到PE的连接方式图

　　在北京、上海两个POP节点的四个路由器之间配置FullmeshTE隧道，在北京、上海两个节点之间的广域网链路上配置Facility方式的FRR保护，提供广域网链路一跳式保护。以P2-P3之间的流量流向作为参考，P2路由器为本地修复点(PLR)，P3路由器为汇合点(MP)。

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