MPLS TE的隧道重优化和BFD for MPLS TE

MPLS TE的隧道重优化和BFD for MPLS TE

一、隧道重优化
MPLS TE隧道重优化能够根据MPLS网络中的拓扑信息变化，自动进行隧道的路径优化，保证TE隧道一直采用最优路径。
1、产生原因
MPLS TE隧道的一个主要目标就是优化网络上流量的分布。通常对于一条MPLS TE隧道来说，隧道的初始带宽是根据业务的初始带宽需求配置的，隧道的路径也是根据初始的网络状态计算和建立的。但是网络中拓扑结构不是一成不变的，而这些都有可能引起网络的带宽资源浪费或者说流量分布还有进一步优化的空间，一定程度上背离了MPLS TE的所要达到的目标。因此需要对MPLS TE隧道进行优化。
2、实现过程
隧道重优化通过一定的事件触发隧道入节点对CR-LSP进行路径的重优化，使得CR-LSP能够采用最优路径，即满足metric值更小的路径。
    说明：
    （1）缺省情况下，隧道不进行重优化。定时重优化的缺省时间间隔是3600秒。
    （2）采用显式路径技术建立的TE隧道不能配置隧道重优化。
根据触发方式的不同，重优化可以分为以下两种：
    自动重优化
隧道入节点根据网络管理员在隧道下配置的重优化的触发周期，自动触发CSPF计算该隧道的路径。如果CSPF计算出来的路径比现有路径的Metric值更小，则以新的路径创建CR-LSP。若建立成功则通知转发层面进行流量切换，删除原CR-LSP，重优化完成。若建立不成功，则流量还按照原路径转发。
    手工重优化
    由网络管理员在用户视图下输入重优化命令，触发隧道入节点进行路径重优化。
二、BFD for MPLS TE
BFD可以对MPLS TE隧道进行三个方面的快速故障检测，触发TE隧道的可靠性功能进行主备倒换，提高整网可靠性。
1、产生原因
MPLS TE在应用中常常采用TE FRR技术、CR-LSP备份技术或隧道备份组技术来提高网络的可靠性，这几种可靠性技术的传统故障检测机制依靠RSVP Hello或者RSVP消息刷新超时等进行检测，都具有检测速度缓慢的缺点。尤其是节点间存在二层设备（比如交换机或HUB）的时候，这将导致触发流量保护倒换的速度变慢，一定程度上引起流量的丢失。BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）检测机制很好的解决这个问题，它采用快速收发报文的机制，完成这些隧道链路故障的快速检测，从而引导承载业务的快速切换，达到保护业务的目的。
2、相关概念
根据BFD会话的建立方式：BFD可分为动态和静态两种。
    静态BFD：通过手工配置BFD的本地标识符和远端标识符。
    动态BFD会话：BFD的本地标识符和远端标识符由系统自动分配。
3、实现过程
MPLS TE中的BFD检测技术的按照检测对象的不同可分为三种：
    BFD for CR-LSP
    BFD for TE CR-LSP是对CR-LSP的检测，能够快速检测到CR-LSP的故障，并及时通知转发层面，从而保证流量的快速切换。BFD for TE CR-LSP通常与hot-standby CR-LSP或者隧道保护组配合使用。
    BFD for RSVP
    BFD for RSVP可实现毫秒级故障监测时间，并配合RSVP协议快速的发现RSVP邻接故障。BFD for RSVP一般用在TE FRR中PLR节点与主路径的RSVP邻居之间存在二层设备的情况。
    BFD for TE Tunnel
    BFD for TE Tunnel用于MPLS TE隧道作为VPN的公网隧道时的场景。BFD for TE Tunnel使用BFD检测整条TE隧道，触发VPN FRR、VLL FRR等应用进行流量切换。
4、BFD for CR-LSP
BFD for CR-LSP是对CR-LSP的检测，能够快速检测到CR-LSP的故障，并及时通知转发层面，从而保证流量的快速切换。BFD for CR-LSP通常与hot-standby CR-LSP或者隧道保护组配合使用。
BFD会话与CR-LSP绑定，即在入节点和出节点之间建立BFD会话。BFD报文从源端开始经过CR-LSP转发到达宿端；宿端再对该BFD报文进行回应，通过此方式在源端可以快速检测出CR-LSP所经过链路的状态。
当检测出链路故障以后，BFD将此信息上报给设备转发模块。转发模块查找备份LSP，然后将业务流量切换到备份CR-LSP上。然后设备转发模块再将故障信息上报给控制层面，如果采用的是动态BFD for CR-LSP，控制层面会主动去创建备份CR-LSP的BFD会话。如果采用的是静态BFD for CR-LSP时且需要对备份CR-LSP进行检测，则可以为其配置BFD检测。

5、BFD for RSVP
BFD for RSVP使用BFD检测RSVP邻居关系。当RSVP相邻节点之间存在二层设备比如HUB时，这两个节点只能根据Hello机制感知链路故障，故障时间为秒级，这将导致数据大量丢失。BFD for RSVP可实现毫秒级故障监测时间，并配合RSVP协议快速的发现RSVP邻接故障。BFD for RSVP一般用在TE FRR中PLR节点与主路径的RSVP邻居之间存在二层设备的情况。
如下图所示，BFD for RSVP主要是在RSVP邻居之间建立BFD会话，用以检测这两个邻居之间的链路状态，让RSVP模块快速感知到链路失效。

BFD for RSVP可以与BFD for OSPF、BFD for ISIS和BFD for BGP共享会话。如果本地的BFD for RSVP与其他协议共享BFD会话时，则本地节点分别选择所有共享BFD会话的协议的发送时间间隔、接收时间间隔、本地检测倍数的最小值做为本地的BFD会话参数。

6、BFD for TE Tunnel
BFD for TE Tunnel用于MPLS TE隧道作为VPN的公网隧道时的场景。BFD for TE Tunnel使用BFD检测整条TE隧道，触发VPN FRR、VLL FRR等应用进行流量切换。BFD for TE Tunnel与BFD for CR-LSP的区别是故障通告的对象不同。BFD for TE是向VPN等应用通告故障，触发业务流在不同隧道接口上的切换；BFD for CR-LSP是向TE隧道通告故障，触发业务流在同一TE隧道内的不同CR-LSP上的切换。

7、三者区别
BFD for CR-LSP、BFD for RSVP以及BFD for TE Tunnel三者的区别如下表：