Im Blogbeitrag der vorigen Woche habe ich das Segment-Routing (SR), einen innovativen Ansatz für die Steuerung des Netzwerkverkehrs, vorgestellt und die Begriffe SR-Domain, SR-Richtlinie, SR-Pfad und SR-Segment definiert. In diesem Blogbeitrag sehen wir uns diese Konzepte etwas genauer an.
Damit verschaffen wir uns eine gute Basis für den Blogbeitrag der nächsten Woche, in dem es um die Umsetzung von SR mithilfe einer MPLS-Weiterleitungsebene geht. Ein gründliches Verständnis dieser Themen ist auch für den Blogbeitrag der darauf folgenden Woche wichtig. In diesem 4. Beitrag unserer Serie untersuchen wir, wie SR verschiedene Anwendungen für die Netzwerkverkehrssteuerung unterstützt.
Übersicht
Wenn ein Datenpaket beim Ingress-Node oder Eingangsknoten einer SR-Domain eintrifft, wendet dieser Knoten die Routing-Richtlinie an. Diese Richtlinie kann einen SR-Pfad für das Paket vorgeben.
Ein SR-Pfad ist eine geordnete Reihe von Segmenten, die den SR-Eingangs- mit dem SR-Ausgangsknoten verbinden. Das kann der kostengünstigste Pfad vom Eingangs- zum Ausgangsknoten oder ein anderer Pfad sein.
Ein SR-Segment ist eine Anweisung, die bewirkt, dass das Paket einen Abschnitt der Netzwerktopologie passiert. Das SR-Segment ist jedoch nicht identisch mit diesem Abschnitt der Netzwerktopologie.
Segmentarten
SR definiert viele verschiedene SR-Segmentarten, darunter Adjacency- und Prefix-Segmente. Ein Adjacency-Segment ist eine Anweisung, die bewirkt, dass ein Paket eine bestimmte Verbindung passiert (in der Regel eine benachbarte IGP-Verbindung).
Abbildung 1: Adjacency-Segmente
Abbildung 1 zeigt einen SR-Pfad von R1 zu R6. Dieser Pfad enthält die folgenden Adjacency-Segmente:
- Segment 1 wird auf R1 instanziiert und bewirkt, dass Pakete die Verbindung R1->R2 passieren.
- Segment 2 wird auf R2 instanziiert und bewirkt, dass Pakete die Verbindung R2->R3 passieren.
- Segment 3 wird auf R3 instanziiert und bewirkt, dass Pakete die Verbindung R3->R6 passieren.
- Wenn eine dieser Verbindungen ausfällt, fällt auch das mit ihr verbundene Adjacency-Segment aus. Und wenn eins der Adjacency-Segmente ausfällt, fällt der gesamte Pfad aus.
Ein Prefix-Segment ist eine Anweisung, die bewirkt, dass Pakete über den kostengünstigsten Pfad zu einem bestimmten Knoten oder Prefix geleitet werden.
Abbildung 2: Prefix-Segmente
In Abbildung 2 sind alle Verbindungen mit derselben IGP-Kennzahl konfiguriert. Ein SR-Pfad verbindet R1 und R6 und enthält die folgenden Prefix-Segmente:
- Segment 1 wird auf R1 instanziiert und bewirkt, dass Pakete den kostengünstigsten Pfad von R1 zu R2 passieren.
- Segment 2 wird auf R2 und R3 instanziiert und bewirkt, dass Pakete den kostengünstigsten Pfad vom instanziierenden Knoten zu R6 passieren.
Wenn die Verbindung R1->R2 verfügbar ist, ist dies der kostengünstigste Pfad von R1 zu R2. Deshalb bewirkt Segment 1, dass Pakete diese Verbindung passieren.
Dasselbe gilt für R2->R3 und R3->R6: Wenn diese beiden Verbindungen verfügbar sind, führt der kostengünstigste Pfad von R2 zu R6 über sie. Deshalb bewirkt Segment 2, dass Pakete die Verbindungen R2->R3 und R3->R6 passieren.
Und wenn alle oben erwähnten Verbindungen verfügbar sind, führt der SR-Pfad Pakete über die hier genannten Verbindungen und Segmente.
Abbildung 3: Die Verbindung R1->R2 fällt aus
Abbildung 3 zeigt, wie der Pfad geändert wird, wenn R1->R2 ausfällt. In diesem Fall findet das Netzwerk einen neuen kostengünstigsten Pfad von R1 zu R2. Dieser besteht aus den Verbindungen R1->R4 und R4->R2.
Da das Netzwerk einen neuen kostengünstigsten Pfad von R1 zu R2 etabliert hat, bleibt Segment 1 verfügbar und bewirkt, dass Pakete diesen neuen kostengünstigsten Pfad passieren. Segment 2 ändert sein Verhalten nicht und leitet Pakete weiterhin über die Verbindungen R2->R3 und R3->R6.
Der Pfad führt nun also über die Verbindungen R1->R4, R4->R2, R2->R3 und R3->R6.
Zusammenfassung
In diesem Blogbeitrag haben wir die folgenden Konzepte vertieft:
- Ein SR-Pfad ist eine geordnete Folge von Segmenten.
- Ein Segment ist eine Anweisung.
- SR definiert viele Segmentarten, darunter Adjacency- und Prefix-Segmente.
- Bei einigen Segmentarten (zum Beispiel beim Prefix-Segment) hängt das resultierende Verhalten stärker von äußeren Bedingungen ab als bei anderen. Deshalb darf nicht vergessen werden, dass ein SR-Segment nicht dasselbe ist wie ein Abschnitt der Netzwerktopologie und dass es Pakete gegebenenfalls über verschiedene Topologieabschnitte leitet.
Beim nächsten Mal
Im Blogbeitrag der nächsten Woche sehen wir uns genauer an, wie das Segment-Routing auf der MPLS-Weiterleitungsebene umgesetzt wird.
