DiffServ 感知流量工程配置

DiffServ 感知流量工程简介

差异服务 (DiffServ) 感知流量工程提供了一种保证通过 MPLS 网络提供指定服务级别的方法。提供 DiffServ 感知流量工程的路由器属于差异化服务网域的一部分。参与差异化服务域的所有路由器都必须启用 DiffServ 感知流量工程。

为了帮助确保提供指定的服务级别,有必要确保通过差异化服务域发送的流量不超过指定的流量。为此,可配置监管器来监管或速率限制通过差异化服务域的流量。有关如何为标签交换路径 (LSP) 配置监管器的详细信息,请参阅 为 LSP 配置监管器。

此功能有助于提高 IP 语音 (VoIP) 等互联网服务的质量。您还可以通过 MPLS 网络更好地模拟异步传输模式 (ATM) 电路。

DiffServ 感知流量工程术语

带宽模型

带宽模型确定内部网关协议 (IGP) 播发的可用带宽值。

CAC

在建立 LSP 之前,呼叫许可控制 (CAC) 检查以确保路径上有足够的带宽。如果带宽不足,则不会建立 LSP 并报告错误。

类类型

在差异化服务域中同等处理的流量流的集合。类类型映射到队列,在概念上很像服务等级 (CoS) 转发类。它也称为流量类。

差异服务

差异服务可以根据 MPLS 报头中的 EXP 位对流量进行不同的处理。必须正确标记流量并配置 CoS。

差异服务域

网络中启用了差异服务的路由器。

DiffServ 感知信息流工程

一种基于约束的路由。它可以对不同类别的流量实施不同的带宽限制。当建立 LSP 时,它还可以对每个流量工程类执行 CAC。

组播 LSP

组类 LSP 的功能类似于标准 LSP,但也允许您从多个类类型保留带宽。MPLS 报头的 EXP 位用于区分类类型。

MAM

最大分配带宽约束模型将可用带宽划分为不同类。不允许在类类型之间共享带宽。

RDM

俄罗斯娃娃带宽约束模型通过允许类类型共享带宽来有效利用带宽。

流量工程类

配对的类类型和优先级。

流量工程类映射

类类型、优先级和流量工程类之间的映射。流量工程类映射在整个差异化服务域中必须一致。

DiffServ 感知流量工程功能

DiffServ 感知型流量工程提供以下功能:

  • 在按类层面(而非聚合层面)进行流量工程

  • 不同类类型(流量类)的不同带宽约束

  • 每个类有不同的排队行为,允许路由器根据类类型转发流量

相比之下,标准流量工程不考虑 CoS,而是在所有差异化服务类的聚合基础上完成其工作。

DiffServ 感知流量工程具有以下优势:

  • 流量工程可以在特定的类类型上执行,而不是在聚合级别上执行。

  • 可以对每个特定的类类型强制实施带宽约束。

  • 它基于 EXP 位转发流量。

这样就可以保证整个 MPLS 网络的服务和带宽。借助 DiffServ 感知流量工程等服务,您可以提供 ATM 电路仿真、VoIP 和有保证的带宽服务。

下面介绍 IGP、受限最短路径优先 (CSPF) 和 RSVP 如何参与 DiffServ 感知流量工程:

  • IGP 可以将每个流量工程类的未保留带宽播发给差异化服务域的其他成员。流量工程数据库会存储这些信息。

  • 在执行 CSPF 时会考虑每种类类型的带宽约束。如果满足所有约束条件,则认为 CSPF 计算成功。

  • 当 RSVP 向 LSP 发出信号时,它会请求指定类类型的带宽。

DiffServ 感知流量工程 LSP 概述

DiffServ 感知流量工程 LSP 是一种配置了特定类类型的带宽预留的 LSP。此 LSP 可以承载单一类类型的流量。在数据包上,类类型由 EXP 位(也称为服务等级位)和与 EXP 位关联的每跃点行为 (PHB) 指定。EXP 位和 PHB 之间的映射是静态的,而不是在 RSVP 中发出信号。

类类型必须在整个差异化服务域中配置一致,这意味着类类型配置必须在网络中从路由器到路由器保持一致。您可以明确地将类类型映射到队列。在每个节点路由器上,接口的服务等级队列配置将转换为该链路上特定类类型的可用带宽。

有关 LSP 和 DiffServ 感知流量工程相关主题的更多信息,请参阅以下内容:

  • 有关转发等级和 服务等级的信息,请参阅 Junos OS 路由设备服务等级用户指南。

  • 有关 EXP 位,请参阅 MPLS 标签分配。

  • 有关差异化服务,请参阅 RFC 3270, 差异化服务的多协议标签交换 (MPLS) 支持。

  • 有关如何修改 IGP 和 RSVP 以支持差异服务感知 MPLS 流量工程的信息,请参阅 RFC 4124, 支持差异服务感知 MPLS 流量工程的协议扩展。

DiffServ 感知流量工程 LSP 操作

配置 DiffServ 感知流量工程 LSP 时,请指定类类型以及与之关联的带宽。使用特定类类型的带宽预留建立 LSP 时,会发生以下情况:

  1. IGP 会通告有多少未预留带宽可用于流量工程类。

  2. 计算 LSP 的路径时,CSPF 用于确保满足 LSP 在指定优先级级别上承载的类类型的带宽限制。

    CSPF 还会检查以确保在参与 LSP 的每台路由器上配置一致的带宽模型。如果带宽模型不一致,CSPF 不会计算路径(类类型为 ct0 的 LSP 除外)。

  3. 找到路径后,RSVP 会使用 Classtype 路径消息中的对象向 LSP 发出信号。在路径中的每个节点上,类类型的可用带宽会随着路径的设置而进行调整。

无法通过无法理解 Classtype 对象的路由器建立需要特定类带宽(类类型 ct0 除外)的 LSP。防止使用不理解 Classtype 对象的路由器,通过防止 LSP 使用无法支持差异化服务的路由器,有助于确保整个差异化服务域的一致性。

默认情况下,LSP 的信号设置优先级为 7,保持优先级为 0。使用这些值配置的 LSP 不能在设置时抢占另一个 LSP,也不能抢占。

可以在同一物理接口上同时为 DiffServ 感知流量工程配置 LSP 和常规 LSP。对于这种类型的异构环境,默认情况下,常规 LSP 会传输尽力而为的流量。常规 LSP 中传输的流量必须具有正确的 EXP 设置(通过重新标记 EXP 设置或假设流量从上游路由器到达时具有正确的 EXP 设置)。

配置路由器以进行 DiffServ 感知流量工程

要配置 DiffServ 感知流量工程,请包含以下 diffserv-te 语句:

您可以在以下层级包含此语句:

  • [edit protocols mpls]

  • [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls]

您必须在参与差异化服务域的所有路由器的配置中包含diffserv-te该语句。但是,您不需要配置流量工程类矩阵(通过在 或 [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls diffserv-te] 层次结构级别包含te-class-matrix[edit protocols mpls diffserv-te]语句)。

注意:

为防止迁移到 Diffserv 感知流量工程时出现配置错误,如果旧 LSP 与新配置的流量工程矩阵之间存在冲突,则可能会触发策略控制故障错误。

旧节点可能会请求具有设置和保留优先级的 LSP,使得 ct0 类和优先级的组合与配置的流量工程级矩阵不匹配。在配置 diffserv 感知流量工程之前配置的路由器上的所有 LSP 都被指定为来自类 ct0。

该错误在 RSVP 跟踪日志中显示为 Session preempted 错误。对于出现错误的路由器,错误可能如下所示:

对于收到错误的路由器,错误可能如下所示:

要配置 DiffServ 感知流量工程,请完成以下部分中的过程:

配置带宽模型

您必须在参与差异化服务域的所有路由器上配置带宽模型。可用的带宽模型包括 MAM、扩展 MAM 和 RDM:

  • 最大分配带宽约束模型 (MAM) — 在 RFC 4125《 Diffserv 感知 MPLS 流量工程的最大分配带宽约束模型》中定义。

  • 扩展 MAM — 一种专有带宽模型,其行为与标准 MAM 非常相似。如果配置组播 LSP,则必须配置扩展 MAM 带宽模型。

  • 俄罗斯娃娃带宽分配模型 (RDM) — 通过允许类类型共享带宽来有效利用带宽。RDM 在 RFC 4127 中定义,用于 Diffserv 感知 MPLS 流量工程的俄罗斯娃娃带宽约束模型。

要配置带宽模型,请包含 bandwidth-model 该语句并指定其中一个带宽模型选项:

您可以在以下层级包含此语句:

  • [edit protocols mpls diffserv-te]

  • [edit logical-systems logical-system-name protocols mpls diffserv-te]

    注意:

    如果更改入口路由器上的带宽模型,则路由器上启用的所有 LSP 都将被关闭并重新发出信号。

配置流量工程类

配置流量工程类是可选的。 表 1 显示了流量工程类矩阵中所有内容的默认值。默认映射以 CoS 配置中定义的默认转发类来表示。

表 1:流量工程类矩阵的默认值

信息流工程类

类类型

队列

优先级

te0

CT0

0

7

TE1

CT1

1

7

TE2

CT2

2

7

TE3

CT3

3

7

TE4

CT0

0

0

TE5

CT1

1

0

TE6

CT2

2

0

TE7

CT3

3

0

如果想要覆盖默认映射,可以配置流量工程类 0 到 7。对于每个流量工程类,您可以配置一个从 0 到 3 的类类型(或队列)。对于每种类类型,您可配置从 0 到 7 的优先级。

要显式配置流量工程类,请包含以下 te-class-matrix 语句:

您可以在以下层级包含此语句:

以下示例说明如何配置类类型和优先级  4为 的流量工程类:te0 ct1

注意:

如果为其中一个流量工程类显式配置值,则流量工程类矩阵中的所有默认值都将被丢弃。

显式配置流量工程类时,还必须配置带宽模型;否则,配置提交操作将失败。

流量工程类矩阵的要求和限制

配置流量工程类矩阵时,请注意以下要求和限制:

  • 映射配置是本地的,仅影响配置它的路由器。它不会影响参与差异化服务域的其他系统。但是,要让差异化服务域正常运行,您需要在参与同一域的所有路由器上配置相同的流量工程类矩阵。

  • 显式配置流量工程类时,必须按顺序配置类(te0、、te1te2、te3、 等);否则,配置提交操作将会失败。

您配置的第一个流量工程类必须是 te0;否则,配置提交操作将失败。

为 DiffServ 感知流量工程配置服务等级

要配置 DiffServ 感知流量工程,还必须配置服务等级。以下示例演示了一种服务等级配置,该配置将为每个等级分配 25% 的链路带宽:

配置 LSP 以进行 DiffServ 感知流量工程

必须先配置差异服务域(请参阅 配置路由器以进行 DiffServ 感知流量工程),然后才能为 LSP 启用 DiffServ 感知流量工程。差异服务域提供您在 LSP 配置中引用的底层类类型和对应的流量工程类。必须在参与差异化服务域的每台路由器上一致地配置流量工程类,LSP 才能正常运行。

注意:

为 LSP 配置 DiffServ 感知流量工程时,必须将 MAM 或 RDM 配置为带宽模型。请参阅 配置带宽模型。

通过此差异化服务域传输的实际数据由 LSP 传输。每个 LSP 都依靠 MPLS 数据包的 EXP 位来启用 DiffServ 感知型流量工程。每个 LSP 可以承载单一类类型的流量。

参与 LSP 的所有路由器都必须是运行 6.3 或更高版本 Junos OS瞻博网络路由器。网络可以包括其他供应商的路由器,也可以包括运行早期版本Junos OS的瞻博网络路由器。但是,DiffServ 感知流量工程 LSP 无法遍历这些路由器。

注意:

您不能在同一路由器上同时配置组类 LSP 和 DiffServ 感知流量工程 LSP。

要为 LSP 启用 DiffServ 感知流量工程,需要配置以下内容:

为接口配置服务等级

现有的服务等级 (CoS) 基础架构可确保一致标记的流量收到其等级的调度保证。实现此目的所需的分类、标记和调度使用现有 Junos OS CoS 功能进行配置。

注意:

Junos OS 不支持 ATM 接口上的 CoS。

有关如何配置 CoS 的信息,请参阅 路由设备的 Junos OS 服务等级用户指南。

配置 IGP

您可以将 IS-IS 或 OSPF 配置为 IGP。支持 LSP 的路由器的 IS-IS 和 OSPF 配置是标准配置。有关如何配置这些协议的信息,请参阅适用于 路由设备的 Junos OS 路由协议库。

配置流量工程 LSP

您可以使用标准 LSP 配置语句和过程配置 LSP。要为 LSP 配置 DiffServ 感知流量工程,请通过包含 bandwidth 以下语句来指定类类型带宽约束:

有关可包含 bandwidth 该语句的层次结构级别列表,请参阅此语句的语句摘要部分。

如果未为类类型指定带宽, ct0 则会自动指定为 LSP 的队列。与组播 LSP 不同,您只能为每个 LSP 配置一种类类型。

类类型语句为以下类指定带宽(以位/秒为单位):

  • ct0—为 0 类保留的带宽

  • ct1—为 1 类保留的带宽

  • ct2—为 2 类保留的带宽

  • ct3—为 3 类预留的带宽

您可以配置 LSP 的设置和保留优先级,但以下限制适用:

  • 类和优先级的组合必须是配置的流量工程类之一。默认设置优先级为 7,默认保留优先级为 0。

  • 配置类类型和优先级的无效组合会导致提交操作失败。

  • 不支持自动带宽分配。如果配置自动带宽分配,则提交操作将会失败。

  • 使用 bandwidth 语句配置但未指定类类型的 LSP 使用默认类类型 ct0。

  • 有关迁移问题,请参阅互联网草案draft-ietf-tewg-diff-te-proto-07.txt。

为 LSP 配置监管

通过管制,您可以控制通过特定 LSP 转发的流量。管制有助于确保通过 LSP 转发的流量永远不会超过请求的带宽分配。您可以为每个 LSP 配置多个监管器。

有关如何为 LSP 配置监管器的信息,请参阅 为 LSP 配置监管器。

为流量工程 LSP 配置快速重新路由

您可以为流量工程 LSP(承载单类流量的 LSP)配置快速重新路由。启用快速重新路由时,还可以在绕行路径上为相应流量类别保留带宽。流量工程 LSP 及其绕行使用相同的类类型编号。

如果将路由器配置为为绕行路径保留带宽,则在将其接受为潜在绕行路径之前,将进行检查以确保链路能够处理 DiffServ 感知流量工程和 CoS 功能。不使用不受支持的链接。

您可以使用语句或bandwidth-percent语句来配置要为绕行bandwidth预留的带宽量。一次只能配置一个这样的语句。如果未配置bandwidth语句或bandwidth-percent语句,则默认设置为不为绕行路径预留带宽(如果流量切换至绕行,带宽保证将丢失)。

配置该bandwidth语句时,可以指定要为绕行路径预留的特定带宽量(以位/秒 (bps) 为单位)。有关信息,请参阅配置快速重新路由。

该 bandwidth-percent 语句允许您将绕行路径的带宽指定为为受保护路径配置的带宽的百分比。例如,如果您为受保护路径配置 1 亿 bps 的带宽,并为语句配置 20 bandwidth-percent ,则绕行路径将保留 2000 万 bps 的带宽供其使用。

要根据受保护路径的带宽配置绕行路径使用的带宽百分比,请包含以下 bandwidth-percent 语句:

您可以在以下层级包含此语句: