MPLS TE流量工程笔记

1、一、TE的需求1、ip转发：1根据最小度量值转发2仅根据目的转发，只要是相同目的网段的报文，经过路由表的查找，报文总是 会沿同一条链路转发。2、mpls te解决的问题：1提高流量在网络扩散的效率，避免链路使用不充分和使用过度；2 te考虑了配置（静态）在链路上的带宽；3 te考虑链路的属性参数（延迟、延迟抖动）；4 te可以自适应来改变链路的带宽和属性参数；5 te的负载使用基于源的路由，不是基于目的ip。3、基于源的路由：Mpls的转发是根据标签的，一条数据沿着lsp从上游到达下游。也就是说，数据 在上游路由器上打上标签之后，后面的转发完全是标签转发。R6 _ R2 _/R1R5/_R3_

2、R4_/R7在上图中，假设路径的开销都相同。1在ip路由的情况下，R6、R7要访问R5时只会有一条路径（R19R29R5），R1识别 不了数据源是来自R6还是R7。2在mpls情况下，可以分别为R6和R7访问R5的流量设置两条LSP，一条使用链路 R19R29R5,另一台使用R19R39R4R5。R1可以根据不同的标签识别报文属于是 那条LSP0（这个需求是IP路由做不到的）4、mpls te的特点：1只要存在lsp的网络都可以使用mpls te2因为首端lsr需要了解带宽和其他参数，所以用于mpls te端点（首、尾）的路由 协议必须是链路状态协议。3区域内的所有router都对拓扑有全面的

3、了解。这样首端LSR就知道如何安排使用 基于 MPLS TE 的 lsp 了。Mpls te 的 lsp 叫做 mpls te 隧道。4 TE隧道是单向的（因为LSP是单向的），只需要在首端路由器上配置即可。5 TE隧道必须要有信号穿越。二、MPLS TE的实施1、MPLS TE正常工作的必要条件：1链路的限制（每条链路支持的最大流量和链路所能使用的TE隧道）；2 TE信息分发（通过启动了 MPLS TE的链路状态路由协议来实现）；3 一种用来计算从首端LSR到尾端LSR的最优路径算法（PCALC或者CSPF）4 一种用户在穿越网络的TE隧道中发信号的信令协议（CR-LDP或者RSVP）5将流

4、量转发至TE隧道。2、MPLS TE的简要建立步骤：1定义mpls te资源信息。 TE度量值 最大带宽最大可预留带宽不可预留带宽管理组2使用动态路由协议的扩展来通告TE资源信息（OSPF、ISIS）。路由器会根据动态 路由协议发送的TE信息构建一个TE数据库。3使用路径算法（CSPF、PCALC）来计算TE数据库，路径算法会匹配满足TE隧道 资源限制的所有路径，从中选出最短的一条显式路径。（在首端路由器上进行）。4标签分发、构建TE LSP（RSVP）。首端路由器发送rsvp path消息沿着步骤3中计算 出来的路径直到尾端路由器（带标签请求），尾端路由器回复rsvp resv延原路 返回构

5、建便签映射和资源预留。5使用TE隧道来转发流量。（可根据静态路由、动态发布、路由策略等将流量引 入MPLS TE隧道）。3、MPLS TE资源信息：（均在接口下配置，也就是为了 mpls隧道的路径选择设置匹配条件）TE度量值：CSPF在计算TE隧道路径时所使用的度量值。默认情况下，TE使用IGP 的度量值，但是如果在接口上配置了 TE度量值，则优先TE度量值。最大带宽：TE隧道可以使用的带宽上限值（通常是接口带宽）。最大可预留带宽：能够分配给TE隧道的带宽。不可预留带宽：是提供给TE隧道后剩下的带宽，即最大带宽减去可预留带宽。管理组：32比特位，可以任意设置，0 x0-0 xffffffff不

6、等。用户可以根据链路的任何特征或者随意定义管理组的值。该值与TE隧道tunnel下的亲和属性相对应， 亲和属性由0 x0-0 xffffff的属性值与掩码0 x0-0 xffffffff组成，每一位代表一个 属性，掩码0表示不关心该属性，1表示关心该属性。TE tunnel的亲和属性和 掩码决定了隧道关心哪些属性，再通过接口配置的管理组的值来匹配亲和属性 从而影响LSP的链路选择。以上的度量值的变化是向后兼容的，并不是网络中所有的设备的IGP都必须理解这些度量值的变化，若设备自身不理解，那么会忽略这些变化。三、IGP通告TE资源信息4、OSPF 针对 mpls te 的扩展（RFC 2370）

7、1 OSPF 定义了三类迟钝 LSA： type 9、type10、type11。三者的唯一区别在于洪范的范围不同。Type9：只在本地链路洪范。Type10：在整个ospf区域洪范。Typell：在整个ospf域（自治系统）内洪范。MPLS TE使用Type 10的LSA来为区域内的MPLS TE工作。2 OSPF新增了选项字段来说明设备是否支持opaque lsa。+| * | O | DC | EA | N/P | MC | E | * |+-+注：Option字段总共6bit。存在于hello、dd报文和lsa中。3 Opaque LSA的头格式 TOC o 1-5 h z 01230

8、1234567890123456789012345678901+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- + ILS age| Options |10|+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- + |1|Instance|+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +

9、- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- + |Advertising Router|+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- + |LS sequence number|+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- + |LSche

10、cksuiti|Length|+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +4 Opaque LSA 的 LSA_ID12-312 3 456789012 3 4567S901234567S901+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +-+ |1|Instance|+- +- +- +- +- +- +

11、- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+前8bit是类型字段，mpls te应用固定为1。后24bit为LSA ID的值，最大值16777216，所以一个路由器最多维护16777216 条 opaque lsa。5 有效载荷 playload （TLV） TOC o 1-5 h z 012谜0 1 24 5 6 7 8 9 0 1 24 5 6 7 8 9 0 14 5 6 7 8 9 0 1+- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +-

12、 +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- +- + |Typ e|Length|+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- +- +- +- +- + + + IValue.I+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- +- +- +- +- + + +TYPE:固定2个字节，取值1或2Type=1代表是router address TLV，代表生成te信息路由器的id，通 常使用loopback地址。Type=2代表是link TLV，表示te

13、的链路信息和约束信息。类型2下还 有9个子类型。Length:固定2个字节，表示Value域的长度。Value：必须是4个8位组为一组，也就是说长度为8字节的整数，不够则填充。当type=1时，值域是4字节的ip地址。Type =2时，是变长的子TLV。6链路TLV链路TLV具有如下子TLV：- Link type (1 octet)- Link ID (4 octets)- Local interface IP address (4N octets)- Remote interface IP address (4N octets)- Traffic engineering metric (4

14、 octets)- Maximum bandwidth (4 octets)- Maximum reservable bandwidth (4 octets)- Unreserved bandwidth (32 octets)- Administrative group (4 octets)子TLV类型依次为19。长度为后面的多少个8位组。,Link-type：1 - Point-to-point2 - Multi-access,Link-ID：1、 当为点到点链路时，link-ID为对端设备的Route ID02、为点到多点链路时，link-ID为对端设备的接口地址。,Local inter

15、face Ip address代表这条链路上使用哪些本地地址与链路对端通信，如果有多个地址， 那么这下地址会全部记录在这个sub-tlv中。,Remote Interface IP Address代表链路对端的ip地址，与链路本地地址一起使用，用来唯一确定一条 链路，另一种说法是识别两个设备之间相似链路。如果是点到点，该值为具体的对端ip地址，可以是多个。如果是点到多点，该值为0.0.0.0，或者忽略掉此sub-TLVo,Traffic Engineering Metric链路的开销，用于计算TE的开销，通常由管理员手工配置。,Maximum Bandwidth该链路的这个接口上有多少带宽能够

16、被使用，也就是接口的真实带宽。 该值不可以被配置。,Maximum Reservable Bandwidth这个值表示链路上最多可以保留多少带宽。这个值可以大于链路接口最 大带宽。该值必须用户手工配置,Unreserved Bandwidth未保留的带宽，32个8位组，为什么是32个？因为隧道的设置优先级 有8个级别(07)，链路为每个不同优先级的隧道保存未保留的带宽值。在 这个子subTLV中，顶部是优先级0的参数，尾部是优先级7的参数。起始 时每个参数都被设置为Maximum Reservable Bandwidth。8个参数每个参数 都必须小于最大可预留带宽。,Administrativ

17、e Group含义与第三小节的管理组解释一致。5、针对TE的ISIS扩展扩展了 3种TLV:IS可达性TLV，就是TLV-type 22 (是TLV 22的扩展)：描述了 IS邻居和邻居之间的度量值。,IP 可达性 TLB，就是 TLV-type135 (是 TLV 128 和 TLV130 的扩展),新的 TLV 类型，就是 TE router-id TLV = TLV 134，4 个字节描述 TE RID。6、IGP的范洪1 IGP出现以下情况时会发生TE信息范洪：链路状态发生变化配置变化周期性范洪预留带宽发生变化在隧道设置失败之后2当接口状态变化（up或down），手工配置修改了针对IG

18、P的接口参数的时候， IGP会范洪LSA或者LSP（ISIS）。OSPF范洪LSA周期30分钟，ISIS范洪LSP 为15分钟。都可以通过命令修改。TE信息每3分钟就会泛洪一次，也可以通过命令修改。预留带宽变化：表示可预留的带宽的一个变化趋势，比如原来的可预留的带宽 是100%，现在突然下降到了 70%，或者原来为0%,现在上升到了 20%。这种向上或者向下的变动时，我们可以在不同的变动方向上设置不同的触发 阈值。Mple te flooding thresholds down/up %当一条隧道不能被成功建立，例如一条链路已经被其他隧道所占用，CSPF算出来的隧道就会建立失败，这时会再次泛洪

19、TE信息以计算新的隧道。四、TE LSP中的路由成本1、TE链路的属性设置：最大可预留带宽；属性标记；TE度量值；”共享风险链路组；最大可预留sub-pool带宽。1最大可预留带宽：全局池中最大的可预留带宽，供所有常规TE隧道使用。2属性标记：即管理组的设置，与隧道配置下的亲和属性配置结合使用。隧道下设置 一个亲和属性和掩码，当掩码某一位掩码置位时，则表示链路上的该属性的这意味 属性值必须要匹配隧道的该值。默认隧道下属性为0 x00000000,掩码为0X0000FFFF。3 TE度量值（metric）:默认TE metric就是IGP的metric，隧道在计算路径的时候会参 考IGP的度量。

20、可以修改度量值为TE度量值，并以TE度量值通告该隧道。4共享风险链路组：配置后，表明链路共享了一条光纤或者网线，如果线断开，则多 条链路同时受到影响，承担同样的风险o SRLG信息通过IGP泛洪，且在实施了备份 隧道的时候使用。5 Sub-pool 是和 1中相对的，1中是 global-pool，这里是 sub-pool， sub-pool 是全局 池的一部分，或者是区分服务敏感的TE隧道获取其带宽的池。2、TE隧道的属性设置：隧道目的地；-尾端路由器的mpls TE RIDo所需带宽； -设置全局池或者sub pool专有（亲和属性）；-设置链路管理组和隧道亲和属性匹配设置和保持优先级；-

21、后面介绍重新最优化；fast-rerout -后面介绍路径选项。-后面介绍3、TE隧道路径计算：路径设置选项；设置和保持优先级；属性标记和专有比特；重新最优化。1路径设置选项：分为显示和动态两种：显示路径就是手工的为隧道的的走向指定每一跳，从而确认隧道的路径。可以 指定链路中路由器的TE routerlD，或者是链路的IP地址。显示路径还可以排除网 络中特定的设备或路径。动态路径是通过计算TE数据库得到的，算法为CSPF或者PCALC,通过算法来计 算最优路径。一个隧道可以设置多个路径选项，不同的选项不同的优先级，优先级值越小越 优先。当有多个路径选项时，隧道会先尝试优先级值小的路径，不可用时

22、再尝试 大的。所有路径不可用是，隧道就断开了。2设置和保持优先级：值越低，优先级越高设置优先级表示我能否抢占别人的隧道。保持优先级表示我的隧道是否会被别人抢占。设置优先级不能优于保持优先级。（否则会出现循环抢占的情况）3重新最优化：重新最优化的原因是由于一条TE隧道可能使用的是网络中非最的路径，（也就是 最符合条件的路径），可能是因为之前最优路径断开过，导致隧道工作在次优路 径。重新最优化可以让隧道重新工作在最优路径上去。重优化可能有如下三种触 发机制：周期性重优化：默认1小时一次，可以通过隧道下命令修改。. 事件导致重优化：当链路可以重新被一条隧道所使用时不会导致最优化，但是可以设置链路在

23、变为可用（up）时触发最优化。（华三貌似不支持）手工重新最优化使用全局下的命令让隧道重新最优化。五、双重TE度量缺省MPLS TE使用链路的TE度量值来通告TE隧道，但缺省情况下的TE链路的度量值 和链路IGP的度量值是相同的。在接口下，TE的metric值可以单独设置，如果不设置，那么就默认等于IGP的度量值， TOC o 1-5 h z R1R2IIIIR3R4举例：每条链路的IGP度量都是1，只有R1-R3的度量是2,那么R1访问R4的流量 会经过R1 - R2 - R4，如果想让流量经过R1- R3 - R4，那么需要调整IGP的 度量值。如果想单独让隧道走R1-R3-R4,那么IGP

24、就做不到了。这时可以单独设置R1 - R3 - R4之间的TE度量值小于R1-R2-R4，然 后在te隧道中使用TE度量值。就可以单独控制TE流量。用法：比如网络中就两条隧道，一条对带宽敏感，一条对延迟敏感。那么可以使用IGP 的度量表示带宽，TE的度量表示延迟。其中一条隧道对带宽敏感，另一条对延 迟敏感。那么可以在两个隧道接口下分别配置使用IGP度量和TE度量值就可以 了。六、PCALC（CSPF）PCALC又叫做CSPF，CSPF的计算结果不是路由表而是显式路径。CSPF算法根据链路的资 源计算路径，如果路径不满足约束要求，那么这条路径在创建SFP的时候就会被裁剪掉。显式路径是一系列的IP

25、地址，没一个地址都代表了路径上路由器的一个接口。计算出来 的路径被用来建立TE LSP。CSPF只会为一条TE tunnel创建一条精确路径，不会有更多。那么在有多条路径可选的情况下如何选择呢？度量值- 限制- 路径中最小带宽最大的链路- 跳数最少- 随即选择七、RSVP1、RSVP的报文格式：Path消息： : := ： ： ： . := ： I Resv消息： := -I j I . := | : := FLOWS FEO tLABEL j | := j j - : i= FLOWS FEO i:= | SE filter speo := jDiffServ-Aware TE 1. Dif

26、fServ-Aware TE 简介Diff-Serv作为一种QoS解决方案，其主要实现机制是对流量按照服务类型（class of service）进行划分，基于服务类型提供不同的QoS保证。而MPLS TE作为流量 工程解决方案，主要用于对网络资源的使用进行优化。DiffServ-Aware TE，简称DS-TE，结合上述两者的优势，能够基于按服务类型划分的流量 进行网络资源优化，即对不同的服务类型进行不同的带宽约束。概括来说，DS-TE将不同服 务类型的流量与LSP进行映射，使流量经过的路径符合对其服务类型的流量工程约束条件。目前，设备支持两种DS-TE模式：自定义的Prestandard模

27、式根据 RFC 4124、RFC 4125、RFC 4127 实现的 IETF 模式DS-TE基本概念CT（Class Type，服务类型）：流量所属的业务类别，用来实现对不同流量的分 类。DS-TE根据业务流所属的CT为其分配链路带宽、实施约束路由及进行准入控制。对于 一个给定的业务流，在其经过的所有链路上，该业务流都属于相同的CT。BC（Bandwidth Constraints，带宽约束）：用来对各种服务类型流量所能使用的 带宽进行限制。带宽约束模型（Bandwidth Constraints Model）:用来实现对不同CT的业务流 进行带宽约束的算法。带宽约束模型由两部分内容决定：最

28、大BC数目、BC与CT的对应关 系。DS-TE支持两种带宽约束模型RDM（Russian Dolls Model，俄罗斯套娃模型）和MAM（Maximum Allocation Model，最大分配模型）。TE class： CT及抢占优先级的组合。如果流量属于某个CT，则传输该流量的LSP 隧道的建立优先级或保持优先级必须是该CT对应的抢占优先级。Prestandard模式和IETF模式具有如下区别，请根据服务类型的数量、所需带宽约束模型 等选择合适的DS-TE模式。Prestandard模式支持2个CT（ CT 0和CT 1），8种优先级，最大支持 16 个 TE class； IETF

29、模式支持 4 个 CT（ CT 0、CT 1、CT 2 和 CT 3），8 种优 先级，最大支持8个TE class。Prestandard模式只支持RDM模型；IETF模式支持RDM模型和MAM模型。Prestandard模式为自定义模式，无法与所有厂商设备互通；IETF模式 为根据RFC标准实现的模式，可以与其他厂商设备互通。DS-TE工作原理根据流量的服务类型建立MPLS TE隧道的过程如下：（1）判断流量所属的CT设备上根据配置实现不同业务流量的分类：对于动态建立的MPLS TE隧道，在隧道接口下执行mpls te bandwidth命令，可 以配置通过该隧道接口的流量所属的CT。对于静态建立的MPLS TE隧道，配置静态隧道时，可以通过bandwidth参数指定 通过该静态隧道转发的流量所属的CT。检查CT对应的BC中是否存在足够的带宽 用户可以在MPLS TE隧道接口下通过mpls te max-reservable-bandwidth命令，配置该接 口的带宽限制。设备根据流量所属的CT及接口的带宽限制，判断是否存在足够的带宽为该 流量建立MPLS TE隧