42. Защита сетевого трафика в глобальных ngn-сетях: быстрая перемаршрутизация (fast reroute).

Быстрая перемаршрутизация – это метод, при котором трафик GMPLS может быть перемаршрутизирован без осуществления дополнительной сигнализации в момент обнаружения аварии. По сути, быстрая перемаршрутизация является комбинацией рассмотренных выше методов, объединяя в себе как элементы методов защиты, так и элементы методов восстановления сетей после аварий.

Метод быстрой перемаршрутизации базируется на заранее созданных альтернативных соединениях. При этом защищается, как правило, не все соединение LSP, а некоторые наиболее опасные его участки. При обнаружении аварии GMPLS-трафик просто меняет свою метку и продолжает следовать по заранее созданному резервному соединению LSP. Помимо простой замены меток также возможно использование стека меток, позволяющего предохранить оригинальную метку соединения LSP.

Существует несколько проектов стандарта на функции быстрой перемаршрутизации в GMPLS.

Самый простой способ защиты – защита канала (linkprotection). Данный метод заключается в защите магистрального соединения между соседними коммутаторами LSR. Этот метод используется, если существует вероятность разрыва физического соединения между двумя крупными магистральными коммутаторами LSR. Для защиты канала заранее создается резервное соединение LSP, соединяющее два пограничных коммутатора LSR через альтернативный канал.

При разрыве основного канала весь трафик, проходящий через него, включая все соединения LSP, переключается на резервное соединение LSP. Пропускная способность резервного соединения LSPдолжна быть достаточна для обслуживания всех переключенных потоков. При отсутствии необходимого количества ресурсов возможна перемаршрутизация только некоторых потоков данных, например, наиболее приоритетных.

Резервное соединение LSP, защищающее канал между коммутаторами LSRBи LSRC, представляет собой туннель, добавляющий дополнительную метку к переключаемым соединениям LSP, формируя стек меток. Таким образом, создание новых таблиц коммутации не требуется. Просто метка, установленная крайним коммутатором LSRB в начале разорванного канала, инкапсулируется в стек меток и к ней добавляется дополнительная метка туннеля.

В конце туннеля на коммутаторе LSRG внешняя метка отбрасывается, и на коммутатор LSRC, находящийся на другом конце защищаемого канала, приходит пакет с меткой, установленной на исходном конце разорванного канала.

Однако следует отметить, что коммутация трафика в MPLS осуществляется на основе пар компонентов – это входящий интерфейс/метка и исходящий интерфейс/метка. Несмотря на то, что метка в данном методе защиты остается неизменной, меняется номер входящего интерфейса. Для решения этой проблемы возможны два подхода. Можно использовать дополнительные таблицы соответствий между входящими интерфейсами, что достаточно сложно и неудобно, либо Глобальное Распределение Меток.

В этом случае уникальные метки присваиваются не на каждый интерфейс коммутатора LSR, а на весь коммутатор.

Коммутатору становится абсолютно неважно, с какого интерфейса пришел пакет. Он просто отбрасывает пакет в соответствии с поступившей меткой.

Способ защиты канала является наиболее простым, однако он защищает только соединения между двумя соседними GMPLS-коммутаторами и не работоспособен в случае, когда теряется несколько последовательно включенных каналов или целиком коммутатор LSR.

Для защиты от потери коммутаторов используется метод защиты узлов (NodeProtection). Он аналогичен методу защиты каналов и заключается в установлении резервного соединения LSPв обход резервируемого GMPLS-коммутатора. При обнаружении неисправности резервируемого коммутатора LSR, трафик переключается на резервное соединение LSP. Далее все работает также, как при использовании метода защиты канала, но с одним исключением.

Метка, устанавливаемая крайним коммутатором LSRB при входе в резервный LSP туннель, является меткой для транзитного резервируемого коммутатора LSRC, но не для коммутатора LSRD в конце туннеля. Поэтому, когда такой трафик выйдет из резервного туннеля LSP, оконечный коммутатор LSRD не будет иметь для него правильного маршрута.

Для решения этой проблемы нужен некоторый сигнальный протокол, который будет информировать коммутатор в точке восстановления LSRB о значении метки, которую ожидает коммутатор LSRD.

В качестве такого сигнального протокола используется протокол RSVP-TE. Объект записи маршрута RRO (RouteRecordObject) протокола RSVP-TE содержит информацию обо всех транзитных коммутаторах на пути соединения LSP и используемых метках.