cisco connect japan 2014: mpls アドバンス

MPLSアドバンス〜Segment RoutingとFlex LSP〜CC6-1

シスコシステムズ合同会社

サービスプロバイダー事業 EPN アーキテクチャ

シニアコンサルティングシステムズエンジニア

土屋師子生

Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.CC6-1 Cisco Public

Agenda

Evolved Programmable Networkの概要

Segment Routing

Flex-LSP

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The Internet of Everything

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IT 予算の変化IT 予算の変化

BYODやモバイル生活によるユーザ期待値の増加

いつでもどこでも新しいアプリとプラットフォームスケーラビリティ要求

人から人へ->M2Mスマートビジネス・プロセス

経験の違い

速度の違い

データの違い


今日のMPLSテクロジー

メリット– サービスが豊富で安定している

– 運用経験

– 世界中にデプロイされている

– 標準技術

認識されているチャレンジ– ネットワークの複雑性

– 展開/運用するのに非効率で高価

– 確定的では無い

– サービス速度

新しいテクノロジー– SDN– クラウドベースのサービスデリバリー/NFV– IP + Optical

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Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.CC6-1 Cisco Public 5

複雑性や運用コストを増加させずに、より速くサービス展開出来る方法とは？

クラウド内のIT資源の様にネットワーク資源を使用する方法は？


Architecture Concept of EPN(Evolved Programmable Network)

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DCController

DCController

WANController

WANController

Cross Domain Controller

Segment RoutingSegment Routing

IP+OpticalMultilayer Optimization(nLight)

G-MPLS

Segment Routing –simplified control plane;more scalable dataplane

Flex LSP transport oriented service


Agenda


Segment Routing Flex-LSP

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Segment Routing

ネットワークをSegmentで表現する

SegmentにはNodeとAdjacency2つの要素がある

LDP/RSVPを使わず、直接IGPによりこれらのIDをアドバタイズする

ネットワークからLDP/RSVPのステートを排除する事が出来る

現在はIETF SPRING(Source Packet Routing in Networking) WGにてアーキテクチャーを定義

draft-filsfils-spring-segment-routing

8

64

65 66

67 68

6970 71

4adj 2adj

64

65 66

67 68

6970 71

datadata

7171

datadata

7171

datadata

7171

datadata

7171

Prefix(Node) Segment

64

65 66

67 68

6970 71

datadata

101101

datadata datadata datadata

101

102105106

102102

105105

106106

101101

102102

105105

101101

102102

101101

Adjacency Segment


Segment RoutingCombination Prefix + Adjacency Segment

Prefix SegmentとAdjacency Segmentの組み合わせも可能

draft-filsfils-spring-segment-routing

9

64

65 66

67 68

69

70 71105

datadata

7171

105105

6767

datadata

7171

105105

datadata

7171

datadatadatadata

71に行くには67,68 経由で到達

71に行くには67,68 経由で到達


Applicability

Simplicity– VPNサービスの為にはPEのNode IDを知ってるのみで良い

– IGP/LDPのSyncなどを気にする必要が無くなる

– 一つのプロトコルのみの運用

Scalable TE– RSVP TEでフルメッシュの運用をすると、N-1のHead/TailおよびN(N-1)/2 midpoint LSPの

管理が必要

– SRではStateを管理する必要が無い。State in the packet

Simplicity/Scalable Traffic Engineering

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PE PE


Applicability

Simple Disjointness– 品質の厳しい顧客にはプライマリ/セカンダリが互いに分離したパスが必要になる。

– SRであればSegmentをStackする事でコントロールが可能

CoS Based TE– データは回線コストの安いUS経由/VoIPは低遅延のロシア経由など

– 品質に応じたトラフィックエンジニアリングも実施可能

Simple Disjointness/CoS Based TE

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Applicability

ネットワークがシンプルなので、パスセットアップも非常に簡単になる

Segment Routing in Software Defined Networks(SR-SDN)

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FULL68

6970

帯域の問題は無し

帯域の問題は無し


IOS-XR Segment Routing Implementation Status

IOS XR 5.2.0– Address-family IPv4 unicast– Multi-level IS-IS– MPLS data plane– ISIS Prefix Segments– IP FRR LFA(Loop Free Alternative)

IOS XR 5.2.2– ISIS Adjacency Segments– ISIS Topology Independent LFA (TI-LFA)– ISIS SR/LDP interworking + mapping server– ISIS SR/LDP Preference setting– OSPFv2 Prefix Segments– Configurable SRGB(Segment Routing Global Base)

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IOS-XROSPF Configuration Example

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router ospf 1router-id 10.255.255.1segment-routing mplssegment-routing forwarding mplsarea 0interface Loopback0passive enableprefix-sid index 2

!interface GigabitEthernet0/0/0/0network point-to-point

!!area 1segment-routing disablesegment-routing forwarding disableinterface GigabitEthernet0/0/0/0network point-to-point

!!

SRをプロセス全体で有効にする

すべてのインターフェースでSRフォワーディングを有効にする

LoopbackのPrefix-sidを設定

SRGBの一番低い値よりのoffset indexDefault SRGB =16,000 – 23,999Index 2 は16002

AreaごとのSRの有効/無効も可能


OSPF Extention

Opaque Routing Information LSA(Type=4) (RFC4970)に下記Sub-TLVを定義– SR-Algorithm TLV (8)– SID/Label Range TLV (9)

Extended Prefix Opaque LSA(Type=7)(draft-ietf-ospf-prefix-link-attr)に下記Sub-TLVを定義– Prefix SID Sub-TLV (2)

draft-ietf-ospf-prefix-link-attr/draft-ietf-ospf-segment-routing-extensions

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なぜOSPFではOpaque LSAが必要か？

OSPFは新しいネットワークをサポートする度にLSAを追加し対応してきた。(例:MOSPF)

一方多くのネットワークで展開されていた為、プロトコルとしての拡張性が求められた。

Opaque LSAでは拡張性の高いTLVフォーマットをサポートする為にフラッディングの範囲をLSAとして定義(Type=9 link local/Type10=area local/Type11=domain wide)

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0 1 2 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Type | Length |+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Value... |. .. .. .+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+


Agenda


Segment Routing

Flex-LSP

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L2ネットワーク

IP/MPLS Core

What is Flex-LSP?

MPLS Traffic Engineeringは従来IP/MPLSネットワークにおいて、明示的なパス設定およびFast ReRoute(FRR)を用いた高速迂回に使用

MPLS-TPはMPLS-TEに従来の伝送ネットワークの運用者が好む機能を取り入れて、新しいプロトコルとして作成

Flex-LSPはMPLS-TPで必要とされた双方向の対称パス/高信頼のin-band OAMをIP/MPLS上で使用できる様に拡張したソリューション

MPLS Traffic engineering evolution

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L2 ネットワーク

Primary LSP

1:1 path protection(<50ms switchover loss)

Bi-directional RSVP-TE LSP

BFD as Continuity Check mechanism

Fault OAMEthernet PW

Performance Management over

LSP/PW

Ping/trace for LSP/PW

Primary LSP

PW CACPW CAC


RSVP-TE Extensions for Associated Bidirectional LSPs

draft-ietf-ccamp-mpls-tp-rsvpte-ext-associated-lspではRFC5654 MPLS-TP RequirementにあるAsymmetric Bandwidth Co-Routed Bidirectional LSPをRSVPシグナルでサポート

Single Side/Double Side* Provisioningを定義 *IOS-XR support

draft-ietf-ccamp-mpls-tp-rsvpte-ext-associated-lsp

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10Mbps

15Mbps

provisionprovision provision

Associated bidirectional LSP Co-routed LSP

Asymmetric Bandwidth Single Side Provisioning Double Side Provisioning


High Availability/Reliavility of Flex-LSP

1:1 Path Protection– Standby LSPはExplicitもしくはDynamicに設定可能

– Dynamicの場合はnode-disjoint/link-disjointの順に選出

– Standby LSPはフォワーディングプレーンに事前にインストールされる

BFD over Flex-LSP for CC(Connectivity Check)– BFD Over IPチャネル/BFD Over Generic Associateチャネル(RFC5586)をサポート

Fault OAM over Flex-LSP– Fault OAM(LDI/LKR/RDI)をGAL/GA-Ch(RFC5586)上のin-boundで行う

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Primary LSP

Standby LSP

1:1Path Protection

BFD over FlexLSP for Connectivity Check

Fault OAM over FlexLSP


IOS-XR Configuration ExampleDouble Side Provisioning Co-routed LSP/Path Protection(Dynamic)/BFD over GA-Ch/Fault OAM

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interface tunnel-te1ipv4 unnumbered Loopback0bfdfast-detectencap-mode gal

!destination 10.255.255.3bidirectionalassociation id 100 source-address 10.255.255.1association type co-routed fault-oam

path-option 1 dynamic

interface tunnel-te1ipv4 unnumbered Loopback0bfdfast-detectencap-mode gal

!destination 10.255.255.1bidirectionalassociation id 100 source-address 10.255.255.1association type co-routed fault-oam

path-option 1 dynamic

10.255.255.1 10.255.255.2 10.255.255.3R1 R2 R3

R1 R3

mpls traffic-engfault-oam

R2


IOS-XR Configuration ExamplePseudowire Call Admission Control

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l2vpnxconnect group goldp2p cust_oneneighbor ipv4 10.255.255.3 pw-id 100bandwidth 100

l2vpnxconnect group goldp2p cust_oneneighbor ipv4 10.255.255.1 pw-id 100bandwidth 100

10.255.255.1 10.255.255.2 10.255.255.3R1 R2 R3

R1 R3

Flex LSPではPseudo WireのCAC（Call Admission Control)が可能

LSPがbandwidthを満たない場合はPWはUPしない


まとめ

Segment Routingは既存のMPLSの技術の複雑さを簡潔化する事で、SDNに対応する事を可能にする

Flex-LSPは既存のIP/MPLSにMPLS-TPで必要とされた要求事項を盛り込むことで、IP/MPLS網での伝送ネットワークの統合を可能にする

標準化され、運用経験なIP/MPLSの技術にこれらの新しい機能を付加する事により、今後のIoEの基盤技術として、活用する事が出来る

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