Прочитайте материал про реактивное и упреждающее распределение достижимости в сетях.
Есть много случаев, когда более эффективно или в соответствии с конкретными ограничениями политики для плоскости управления изучать информацию о достижимости и топологии с другой плоскости управления, а не с помощью механизмов, описанных до этого момента в этой серии статей. Вот некоторые примеры:
- Две организации должны соединить свои сети, но ни одна из них не хочет позволить другой контролировать политику и работу своих плоскостей управления;
- Крупная организация состоит из множества бизнес-единиц, каждая из которых имеет возможность управлять собственной внутренней сетью в зависимости от местных условий и требований приложений.
- Организация должна каким-то образом позволить двум плоскостям управления взаимодействовать при переходе от одной к другой.
Причины, по которым одна плоскость управления может получать информацию о доступности от другой, почти безграничны. Учитывая это требование, многие сетевые устройства позволяют операторам перераспределять информацию между плоскостями управления. При перераспределении достижимости возникают две проблемы, связанные с плоскостью управления: как обрабатывать метрики и как предотвращать петли маршрутизации.
Примечание. Перераспределение можно рассматривать как экспорт маршрутов из одного протокола в другой. На самом деле импорт/экспорт и перераспределение часто используются для обозначения одного и того же, либо разными поставщиками, либо даже в разных ситуациях одним и тем же поставщиком.
Перераспределение и метрики
Взаимосвязь между свойствами связи, политиками и метриками определяются каждым протоколом плоскости управления независимо от других протоколов. Фактически, более описательная или более полезная метрическая система - это то, что иногда привлекает операторов к определенному протоколу плоскости управления. На рисунке 12 показаны два участка сети, в которых работают две разные управляющие плоскости, каждая из которых использует свой метод расчета метрик связей.
Протоколы X и Y в этой сети были настроены с использованием двух разных систем для назначения показателей. При развертывании протокола X администратор разделил 1000 на скорость соединения в гигабитах. При развертывании протокола Y администратор создал "таблицу показателей" на основе наилучшего предположения о каналах с самой высокой и самой низкой скоростью, которые они могут иметь в течение следующих 10-15 лет, и назначил метрики для различных скоростей каналов в этой таблице. Результат, как показывает рисунок, несовместимые показатели:
- 10G каналы в протоколе X имеют метрику 100, в то время как в протоколе Y они имеют метрику 20.
- 100G-каналы как в протоколе X, так и в протоколе Y имеют метрику 10.
Предполагая, что более низкая метрика предпочтительна, если метрики добавлены, канал [B, C, F] будет считаться более желательным путем, чем канал [B, D, G]. Однако, если учитывать пропускную способность, оба канала будут считаться одинаково желательными.
Если между этими двумя протоколами настроено перераспределение, как следует обрабатывать эти метрики? Есть три общих решения этой проблемы.
Администратор может назначить метрику в каждой точке перераспределения, которая передается как часть внутренней метрики протокола. Например, администратор может назначить метрику 5 для пункта назначения E на маршрутизаторе C при перераспределении из протокола X в Y. Этот пункт назначения, E, вводится в протокол Y с метрикой 5 маршрутизатором C. На маршрутизаторе F метрика для E будет от 25 для C. В G стоимость достижения E будет 35 по пути [F, C]. Желательность использования любой конкретной точки выхода для любого конкретного пункта назначения выбирается оператором при назначении этих ручных метрик.
Метрика "другого" протокола может быть принята как часть внутренней метрики протокола. Это не работает в случае, когда один протокол имеет более широкий диапазон доступных метрик, чем другой. Например, если протокол Y имеет максимальную метрику 63, метрики 10G из протокола X будут "выше максимума"; ситуация, которая вряд ли будет оптимальной. При отсутствии такого ограничения маршрутизатор C внедрит маршрут к E со стоимостью 100 в протокол Y. Стоимость достижения E на маршрутизаторе F составит 110; стоимость в G будет от 130 до [F, C].
Примечание. Здесь вы можете увидеть компромисс между состоянием плоскости управления и оптимальным использованием сети, это еще один пример компромисса сложности при проектировании реальных протоколов. Перенос внешней метрики в отдельное поле добавляет состояние плоскости управления, но позволяет более оптимально управлять трафиком через сеть. Назначение или использование внешней метрики снижает состояние плоскости управления, но за счет возможности оптимизации потока трафика.
Внешняя метрика может быть перенесена в отдельное поле, поэтому каждое сетевое устройство может отдельно определять лучший путь к каждому внешнему адресату. Это третье решение является наиболее широко используемым, поскольку оно обеспечивает наилучшую возможность управления трафиком между двумя сетями. В этом решении C вводит достижимость для E с внешней стоимостью 100. В F есть две метрики в объявлении, описывающие достижимость для E; внутренняя метрика для достижения точки перераспределения (или выхода) - 20, а метрика для достижения точки E во внешней сети - 100. В G внутренняя метрика для достижения точки выхода - 30, а внешняя метрика - 100.
Как реализация будет использовать оба этих показателя? Следует ли протоколу выбирать ближайшую точку выхода или, скорее, самую низкую внутреннюю метрику? Это позволит оптимизировать использование локальной сети и потенциально деоптимизировать использование сетевых ресурсов во внешней сети. Должен ли протокол выбирать точку выхода, ближайшую к внешнему назначению, или, скорее, самую низкую внешнюю метрику? Это позволит оптимизировать сетевые ресурсы во внешней сети, потенциально за счет деоптимизации использования сетевых ресурсов в локальной сети. Или протоколу следует попытаться каким-то образом объединить эти две метрики, чтобы максимально оптимизировать использование ресурсов в обеих сетях?
Некоторые протоколы предпочитают всегда оптимизировать локальные или внешние ресурсы, в то время как другие предоставляют операторам возможность конфигурации. Например, протокол может позволять переносить внешние метрики в виде метрик разных типов, при этом один тип считается большим, чем любая внутренняя метрика (следовательно, сначала предпочтение отдается самой низкой внутренней метрике и использование внешней метрики в качестве средства разрешения конфликтов), а другой тип - это когда внутренние и внешние метрики считаются эквивалентными (следовательно, добавляются внутренние и внешние метрики для принятия решения о пути).
Перераспределение и петли маршрутизации
В приведенном выше обсуждении вы могли заметить, что места назначения, перераспределенные с одного протокола на другой, всегда выглядят так, как будто они подключены к перераспределяющему маршрутизатору. По сути, перераспределение действует как форма резюмирования (что означает, что удаляется информация о топологии, а не информация о достижимости), как описано ранее в этой серии статей. Хотя этот момент не является критическим для показателей перераспределения, важно учитывать способность плоскости управления выбирать оптимальный путь. В некоторых конкретных случаях деоптимизация может привести к тому, что плоскость управления не сможет выбрать пути без петель. Рисунок 13 демонстрирует это.
Чтобы построить петлю маршрутизации в этой сети:
- Маршрут к хосту A перераспределяется от протокола X к Y с вручную настроенной метрикой 1.
- Маршрутизатор E предпочитает маршрут через C с общей метрикой (внутренней и внешней) 2.
- Маршрутизатор D предпочитает маршрут через E с общей метрикой 3.
- Маршрутизатор D перераспределяет маршрут к хосту A в протокол X с существующей метрикой 3.
- Маршрутизатор B имеет два маршрута к A: один со стоимостью 10 (напрямую) и один с метрикой от 4 до D.
- Маршрутизатор B выбирает путь через D, создавая петлю маршрутизации.
- И так далее (цикл будет продолжаться, пока каждый протокол не достигнет своей максимальной метрики).
Этот пример немного растянут для создания цикла маршрутизации в тривиальной сети, но все циклы маршрутизации, вызванные перераспределением, схожи по своей структуре. В этом примере важно, что была потеряна не только топологическая информация (маршрут к A был суммирован, что, с точки зрения E, было непосредственно связано с C), но и метрическая информация (исходный маршрут со стоимостью 11 перераспределяется в протокол Y со стоимостью 1 в C). Существует ряд общих механизмов, используемых для предотвращения формирования этой петли маршрутизации.
Протокол маршрутизации всегда может предпочесть внутренние маршруты внешним. В этом случае, если B всегда предпочитает внутренний маршрут A внешнему пути через D, петля маршрутизации не образуется. Многие протоколы маршрутизации будут использовать предпочтение упорядочивания при установке маршрутов в локальную таблицу маршрутизации (или базу информации о маршрутизации, RIB), чтобы всегда отдавать предпочтение внутренним маршрутам над внешними. Причина этого предпочтения состоит в том, чтобы предотвратить образование петель маршрутизации этого типа.
Фильтры можно настроить так, чтобы отдельные пункты назначения не перераспределялись дважды. В этой сети маршрутизатор D может быть настроен для предотвращения перераспределения любого внешнего маршрута, полученного в протоколе Y, в протокол X. В ситуации, когда есть только два протокола (или сети) с перераспределенной между ними информацией плоскости управления, это может быть простым решением. В случаях, когда фильтры необходимо настраивать для каждого пункта назначения, управление фильтрами может стать трудоемким. Ошибки в настройке этих фильтров могут либо привести к тому, что некоторые пункты назначения станут недоступными (маршрутизация черных дыр), либо приведет к образованию петли, потенциально вызывающей сбой в плоскости управления.
Маршруты могут быть помечены при перераспределении, а затем отфильтрованы на основе этих тегов в других точках перераспределения. Например, когда маршрут к A перераспределяется в протокол Y в C, маршрут может быть административно помечен некоторым номером, например, 100, чтобы маршрут можно было легко идентифицировать. На маршрутизаторе D можно настроить фильтр для блокировки любого маршрута, помеченного тегом 100, предотвращая образование петли маршрутизации. Многие протоколы позволяют маршруту нести административный тег (иногда называемый сообществом или другим подобным именем), а затем фильтровать маршруты на основе этого тега.
