Segment Routing Primer — SR-MPLS and SRv6

1. आरएसवीपी-टीई के साथ समस्या

आरएसवीपी-टीई (संसाधन आरक्षण प्रोटोकॉल - ट्रैफिक इंजीनियरिंग,आरएफसी 3209) एमपीएलएस नेटवर्क में स्पष्ट पथ नियंत्रण सक्षम किया लेकिन महत्वपूर्ण परिचालन जटिलता पेश की:

• प्रति-प्रवाह स्थिति:प्रत्येक LSP को पथ के साथ प्रत्येक राउटर पर स्थिति की आवश्यकता होती है (RSVP PATH और RESV संदेश)। हजारों एलएसपी वाले नेटवर्क में, ट्रांज़िट राउटर विशाल सॉफ्ट-स्टेट टेबल बनाए रखते हैं जिन्हें लगातार ताज़ा किया जाना चाहिए।
• हेड-एंड सिग्नलिंग:इनग्रेस (हेड-एंड) राउटर आरएसवीपी के माध्यम से पथ का संकेत देता है। किसी भी टोपोलॉजी परिवर्तन के लिए पुन: सिग्नलिंग की आवश्यकता होती है, जिससे ओवरहेड अभिसरण का निर्माण होता है।
• स्केलेबिलिटी:पूर्ण जाल के लिए एलएसपी की संख्या ओ (एन²) के साथ बढ़ती है, और प्रत्येक एलएसपी प्रत्येक ट्रांजिट राउटर पर एलएफआईबी प्रविष्टियों का उपभोग करता है।
• फास्ट-रीरूट जटिलता:आरएसवीपी-एफआरआर (आरएफसी 4090) एलएसपी को पूर्व-गणना किए गए चक्कर या सुविधा बाईपास सुरंगों से बचाता है - एक सुविधा जो काम करती है लेकिन राज्य की एक और परत जोड़ती है।

खंड रूटिंग (आरएफसी 8402) पारगमन नोड्स पर प्रति-प्रवाह स्थिति को पूरी तरह से समाप्त कर देता है। स्रोत राउटर संपूर्ण अग्रेषण पथ को एक क्रमबद्ध सूची के रूप में एन्कोड करता हैखंडोंपैकेट हेडर में ही. ट्रांजिट राउटर केवल सक्रिय खंड को संसाधित करते हैं और उन्हें एलएसपी स्थिति की आवश्यकता नहीं होती है।

2. एसआर आर्किटेक्चर (आरएफसी 8402)

A खंडएक निर्देश है जो राउटर को बताता है कि पैकेट को कैसे अग्रेषित किया जाए - इसका मतलब हो सकता है "इस नोड पर जाएं," "इस विशिष्ट आसन्नता पर बाहर निकलें," या "इस वीपीएन लुकअप को लागू करें।" खंडों की पहचान खंड पहचानकर्ताओं (एसआईडी) द्वारा की जाती है। एसआईडी की एक आदेशित सूची हैखंड सूची(या एसआईडी-सूची)। सक्रिय खंड को प्रत्येक हॉप पर संसाधित किया जाता है; जब प्रसंस्करण पूरा हो जाता है, तो खंड हटा दिया जाता है और अगला सक्रिय हो जाता है।

दो डेटा-प्लेन इंस्टेंटेशन मौजूद हैं:

• एसआर-एमपीएलएस: एसआईडी एमपीएलएस लेबल हैं। खंड सूची एक लेबल स्टैक है. मौजूदा एमपीएलएस हार्डवेयर के साथ पीछे की ओर संगत।
• SRv6: SID 128-बिट IPv6 पते हैं। सेगमेंट सूची को सेगमेंट रूटिंग हेडर (एसआरएच, आईपीवी6 एक्सटेंशन हेडर) में रखा गया है। IPv6-मूल; कोई एमपीएलएस आवश्यक नहीं.

3. एसआर-एमपीएलएस: नोड-एसआईडी, एडजे-एसआईडी और एसआरजीबी

एसआर-एमपीएलएस (आरएफसी 8660) आईएस-आईएस द्वारा विज्ञापित दो मौलिक एसआईडी प्रकारों को परिभाषित करता है (आरएफसी 8667) या ओएसपीएफ (आरएफसी 8665) टीएलवी एक्सटेंशन के रूप में:

The एसआरजीबी(सेगमेंट रूटिंग ग्लोबल ब्लॉक) विश्व स्तर पर महत्वपूर्ण एसआईडी के लिए आरक्षित लेबल रेंज है। सामान्य डिफ़ॉल्ट 16000-23999 (सिस्को, जुनिपर) है, हालांकि यह कॉन्फ़िगर करने योग्य है। नोड-एसआईडी को इस प्रकार एन्कोड किया गया हैसूचकांक मान(उदाहरण के लिए, सूचकांक 100) और सूचकांक को एसआरजीबी आधार में जोड़कर एक लेबल में हल किया गया (उदाहरण के लिए, 16000 + 100 = लेबल 16100)। वैश्विक एसआईडी को सुसंगत बनाने के लिए सभी राउटरों को समान एसआरजीबी का उपयोग करना चाहिए - विक्रेताओं या कॉन्फ़िगरेशन के बीच बेमेल एसजीआरबी गलत लेबलिंग का कारण बनते हैं।

एसआर-एमपीएलएस लेबल स्टैक उदाहरण- सीधे R1→R5 पथ से बचते हुए, R3 (स्पष्ट मार्ग बिंदु) के माध्यम से R1 से R5 तक ट्रैफ़िक भेजना:

Ingress R1 pushes: [Node-SID(R3)] [Node-SID(R5)]
  R1→R2: outer label = SID(R3), inner = SID(R5)
  R2→R3: pops SID(R3) (PHP or explicit-null)
  R3 sees top label = SID(R5); forwards on shortest path to R5
  R5 pops SID(R5); delivers to local application

4. SRv6: IPv6 पते के रूप में SID

SRv6 (आरएफसी 8986) SID को 128-बिट IPv6 पतों के रूप में एन्कोड करता है:

| Locator (e.g., /48) | Function (operator-defined, typically 16 bits) | Argument (remaining bits) |

• सुनने का यंत्र: रूटेबल IPv6 उपसर्ग नोड को सौंपा गया। ट्रांज़िट राउटर सामान्य रूप से इस उपसर्ग की ओर रूट करते हैं। लोकेटर को आईजीपी में विज्ञापित किया गया है।
• समारोह: एसआईडी समापन बिंदु पर निष्पादित किए जाने वाले विशिष्ट ऑपरेशन की पहचान करता है। उदाहरण: End (अगले SID के लिए आगे), End.X (विशिष्ट आसन्नता को आगे बढ़ाएं), End.DT4 (डिकैप और IPv4 टेबल लुकअप - IPv4 वीपीएन के लिए उपयोग किया जाता है), End.DX2 (डिकैप और L2 क्रॉस-कनेक्ट)।
• तर्क: फ़ंक्शन के लिए वैकल्पिक अतिरिक्त संदर्भ (उदाहरण के लिए, एन्ट्रापी के लिए एक प्रवाह आईडी)।

खंड सूची में ले जाया गया हैएसआरएच(सेगमेंट रूटिंग हेडर,आरएफसी 8754) - नेक्स्ट हेडर = 43 (रूटिंग हेडर), रूटिंग टाइप = 4 के साथ एक आईपीवी6 एक्सटेंशन हेडर। एसआरएच में शामिल हैं:

• सेगमेंट लेफ्ट (एसएल): सक्रिय एसआईडी की ओर इशारा करते हुए सेगमेंट सूची में अनुक्रमणिका
• टैग: प्रवाह वर्गीकरण संकेत
• खंड सूची[0..n]: आदेशित एसआईडी (अंतिम एसआईडी गंतव्य है)

प्रत्येक एसआर-जागरूक नोड पर, यदि IPv6 गंतव्य एक स्थानीय SID से मेल खाता है, तो नोड SID के फ़ंक्शन को निष्पादित करता है, सेगमेंट लेफ्ट को घटाता है, और अग्रेषित करने से पहले सेगमेंट लिस्ट [सेगमेंट लेफ्ट] को IPv6 DA में कॉपी करता है।

5. एसआर-टीई के साथ ट्रैफिक इंजीनियरिंग

एसआर-टीई (आरएफसी 9256- एसआर पॉलिसी आर्किटेक्चर) आरएसवीपी-टीई एलएसपी को प्रतिस्थापित करता हैएसआर नीतियां, प्रत्येक द्वारा परिभाषित:

• हेडएंड: प्रवेश नोड जो नीति को त्वरित करता है
• रंग: एक 32-बिट पहचानकर्ता का उपयोग पॉलिसी के साथ ट्रैफ़िक (बीजीपी कलर एक्सटेंडेड समुदाय के माध्यम से) को जोड़ने के लिए किया जाता है
• endpoint: गंतव्य नोड
• एक या अधिकउम्मीदवार पथ, प्रत्येक एक भारित खंड सूची के साथ

उम्मीदवार पथों की गणना हेडएंड (स्थानीय सीएसपीएफ/पीसीई का उपयोग करके) द्वारा की जाती है या पीसीईपी पर एक केंद्रीकृत एसआर-पीसीई/नियंत्रक द्वारा वितरित की जाती है (आरएफसी 5440) या बीजीपी एसआर नीति (देखेंआरएफसी 9256§8). यह स्पष्ट पथ नियंत्रण को संरक्षित करते हुए आरएसवीपी सिग्नलिंग विमान को पूरी तरह से समाप्त कर देता है।

ऑन-डिमांड नेक्स्ट-हॉप (ODN)एक एसआर-टीई सुविधा है जहां हेडएंड स्वचालित रूप से एक एसआर नीति को चालू करता है जब एक बीजीपी मार्ग एक विशिष्ट रंग समुदाय के साथ आता है, बिना पूर्व-प्रावधान के - वीपीएन और सीडीएन उपसर्गों के लिए स्वचालित ट्रैफ़िक स्टीयरिंग को सक्षम करना।

6. एसआर-एमपीएलएस बनाम एसआरवी6 बनाम आरएसवीपी-टीई

संदर्भ

• आरएफसी 8402- सेगमेंट रूटिंग आर्किटेक्चर
• आरएफसी 8660- एमपीएलएस डेटा प्लेन के साथ सेगमेंट रूटिंग
• आरएफसी 8665- सेगमेंट रूटिंग के लिए ओएसपीएफ एक्सटेंशन
• आरएफसी 8667- सेगमेंट रूटिंग के लिए आईएस-आईएस एक्सटेंशन
• आरएफसी 8669- बीजीपी के लिए सेगमेंट रूटिंग प्रीफ़िक्स एसआईडी एक्सटेंशन
• आरएफसी 8754- आईपीवी6 सेगमेंट रूटिंग हेडर (एसआरएच)
• आरएफसी 8986- आईपीवी6 (एसआरवी6) नेटवर्क प्रोग्रामिंग पर सेगमेंट रूटिंग
• आरएफसी 9252- आईपीवी6 (एसआरवी6) पर सेगमेंट रूटिंग पर आधारित बीजीपी ओवरले सेवाएं
• आरएफसी 9256- सेगमेंट रूटिंग पॉलिसी आर्किटेक्चर
• आईईटीएफ स्प्रिंग वर्किंग ग्रुप- नेटवर्किंग में सोर्स पैकेट रूटिंग (सक्रिय एसआर ड्राफ्ट)