Úvod do Performance Routing (PfR)

šířka Pásma náklady, WAN latence a nedostatku pásma, dostupnost, to vše přispívá ke složitosti běží efektivní a náklady-efektivní síť, která splňuje jedinečné, aplikace těžké zátěže dnešních podnikových organizací. Vzhledem k tomu, že objem obsahu a aplikací cestujících po síti exponenciálně roste, musí organizace optimalizovat své investice WAN.

Cisco Performance Routing (PfR) je komponenta IWAN intelligent path control, která může správcům pomoci provést následující:

• Rozšířit WAN s další šířku pásma, včetně nižší-cost možnosti připojení, jako je například Internet

• Realizovat přínosy v oblasti nákladů poskytovatele flexibilitu a možnost vybrat si různé dopravní technologie (například MPLS L3VPN, VPLS, nebo na Internetu)

• Složit firemní WAN s vysoce bezpečný přímý přístup k Internetu

• Zlepšit výkon aplikací a jejich dostupnost na základě aplikace požadavků na výkon

• Chránit kritické aplikace z kolísavé WAN performance

výkon Routing (PfR)

Cisco performance Routing (PfR) zlepšuje dodávku aplikací a efektivitu WAN. PfR dynamicky řídí rozhodnutí o předávání datových paketů při pohledu na typ aplikace, výkon, zásady a stav cesty. PfR chrání podnikové aplikace před kolísavým výkonem WAN a inteligentně vyrovnává provoz na cestě s nejlepším výkonem na základě zásad aplikace.

Zjednodušené Směrování přes Transport-Independent Design

Jedním z kritických IWAN komponenty a také klíčové rozhodnutí design byl architekt příští generace-WAN kolem dopravy-nezávislý design (TID). Volba DMVPN byla rozsáhle vysvětlena v kapitole 2, ” dopravní nezávislost.”Toto překrytí přístup umožňuje používat jeden směrovací protokol přes WAN a výrazně zjednodušuje směrování rozhodovací proces a Výkon Směrování v několika způsoby, dva z nichž ty hlavní jsou

• Zjednodušené dosažitelnost informací

• Jeden směrování domény

první výhodou tohoto překrytí přístup je zjednodušen dosažitelnosti informací.

tradiční směrovací protokoly byly navrženy tak, aby vyřešit endpoint dosažitelnosti problém v hop-by-hop určení-pouze spediční prostředí neznámé topologie. Směrovací protokoly volí pouze nejlepší cestu na základě staticky přiřazených nákladů. Existuje několik výjimek, kdy použitá síťová cesta může být poněkud navržena. Některé směrovací protokoly mohou vybrat cestu, která není nejkratší (BGP, MPLS traffic engineering).

navrhování deterministického chování směrování je obtížné u více poskytovatelů dopravy, ale díky DMVPN je mnohem jednodušší. Topologie sítě DMVPN je plochá a je konzistentní, protože se jedná o překryvnou síť, která maskuje složitost sítě pod ní. Tento přístup zjednodušuje logický pohled na síť a minimalizuje zásadní změny topologie. Logicky se může změnit pouze dosažitelnost na další skok přes WAN.

směrovací informace překryvné sítě jsou velmi jednoduché: množina cílových předpon a množina potenciálních transportů pro každou destinaci. Výsledkem je, že PfR potřebuje pouze mapovací službu, která ukládá a obsluhuje všechny vyřešené stavy předávání pro připojení na překryvnou síť. Každý stav předávání obsahuje cílovou předponu, další hop (overlay IP address) a odpovídající transportní adresu.

druhou výhodou použití překryvných sítí je návrh domény s jedním směrováním. V tradiční hybridní konstrukce, to je běžné mít dvě (nebo více), směrování domén:

• Jeden směrování domény na primární cestu přes MPLS—EBGP, statické, nebo výchozí trasy

• Jeden směrování domény na sekundární cestu přes Internet—EIGRP, IBGP, nebo plovoucí statické trasy

Složitost se zvyšuje, když trasy jsou vyměňovány mezi více směrovacích domén, což může vést k suboptimální směrování nebo směrování smyčky. Použití DMVPN pro všechny transporty WAN umožňuje použití jediného směrovacího protokolu pro všechny cesty bez ohledu na volbu přepravy. Zda topologie je dual hybrid (MPLS plus Internet) nebo dual Internetu (dvě Internetu cest), směrování konfigurace zůstává naprosto stejné, to znamená, že pokud tam je změna v tom, jak váš poskytovatel rozhodne poskytovat připojení, nebo chcete-li přidat nebo změnit poskytovatele, pod DMVPN, investice do vaší WAN směrování architektura je bezpečné.

EIGRP a IBGP jsou dnes nejlepší možnosti směrovacího protokolu s DMVPN.

po navázání směrovacího připojení PfR vstoupí do obrazu a poskytuje pokročilé řízení cesty v IWANU. PfR není náhradou za směrovací protokol a nikdy nebude. Jako doplněk používá PfR informace next-hop z směrovacího protokolu a přepíše je na základě výkonu v reálném čase a poměru využití odkazů. Tato next-hop informace na cílové prefix je rozhodující pro PfR pracovat správně a je kritickým prvkem v návrhu směrování. Mít jednu směrovací doménu a velmi základní požadavek na mapovací službu značně zjednodušilo interakci PfR se směrovacím protokolem.

“klasické” řízení cesty používané ve směrovacích protokolech

řízení cesty, běžně označované jako “dopravní inženýrství”, je proces výběru síťové cesty, na kterou je provoz odeslán. Nejjednodušší forma je triviální: odeslat veškerý provoz po primární cestě, pokud cesta neklesne; v takovém případě pošlete vše přes záložní cestu.

obrázek 7-1 ilustruje koncept, kdy R31 (větev) odesílá provoz na R11 (velitelství). Při selhání odkazu R31 na poskytovatele MPLS je provoz odeslán přes Internet.

Obrázek 7-1 Dopravní proud přes Primární a Záložní Odkazy

Tento přístup má dvě hlavní nevýhody:

• Provoz je předán přes jednu cestu, bez ohledu na typ aplikace, výkon, nebo problémy šířky pásma.

• záložní cesta se používá pouze tehdy, když primární odkaz jde dolů a ne když tam je snížení výkonu nebo výpadků přes hlavní cestu, protože směrování protokolu vrstevníky jsou obvykle stále nahoru a běží, a ne odhalit takové problémy s výkonem.

Kontrolní Cesta s Politiky-Směrovací

další úroveň path control umožňuje správci určit kategorie dopravní poslat na konkrétní cesty, jak dlouho, jak této cestě stále nahoru. Jednou z nejběžnějších možností je použití směrování založeného na zásadách (PBR), směrování založené na hodnotách DSCP:

• DSCP hodnoty, které jsou mapovány na kritické obchodní aplikace a hlasové/video typy aplikací jsou přiřazeny next hop, který je nad preferovanou cestu.

• DSCP hodnoty, které jsou mapovány na nejlepší úsilí aplikace nebo aplikace, které netrpí výkonu jsou přiřazeny další hop přes vedlejší cestu.

tento přístup však není inteligentní a nezohledňuje dynamické chování sítě. Směrovací protokoly mají udržovací časovače, které může určit, zda další hop je k dispozici, ale nemohou určit, kdy cesta vybrané trpí sníženým výkonem, a systém nemůže kompenzovat.

obrázek 7-2 ilustruje situaci, kdy R31 (pobočka) odesílá provoz na R11 (velitelství). Když cesta R31 přes poskytovatele MPLS dojde k problémům s výkonem, provoz bude nadále odeslán přes páteř MPLS. PBR sám si není vědom žádných problémů s výkonem. K detekci takových událostí je zapotřebí další mechanismus, jako je použití sond IP SLA.

Obrázek 7-2 PBR je Neschopnost Detekovat Problematické Odkazy

Intelligent Path Control—Výkon Směrování

Klasický směrovací protokoly nebo cesta ovládání s PBR nemůže odhalit problémy s výkonem a na podzim zpět ovlivněn provoz na alternativní cestu. Intelligent path control řeší tento problém tím, monitorování skutečného výkonu aplikace na cestě, že aplikace jsou křížení, a tím, že řídí provoz na příslušnou cestu na základě těchto real-time měření výkonu.

Když současná cesta zkušenosti degradaci výkonu, Cisco intelligent path control pohyby postižených toků podle uživatelem definovaných politik.

obrázek 7-3 ilustruje situaci, kdy R31 vysílá provoz na R11. Když cesta R31 přes poskytovatele MPLS dojde k problémům s výkonem, na internetovou cestu se odešle pouze ovlivněný provoz. Volba provozu k poklesu je založena na definovaných zásadách. Například toky hlasových nebo obchodních aplikací jsou předávány přes sekundární cestu, zatímco provoz s nejlepším úsilím zůstává na cestě MPLS.

Obrázek 7-3 Dopravního Toku přes Více Vazeb s Cisco Intelligent Path Control

Pokročilé cestu kontrola by měla zahrnovat následující:

• Detekce problémů, jako je například zpoždění, ztráty, chvění, a definovanou cestu přednost před souborům aplikace je ovlivněna.

• pasivní měření výkonu založené na reálném provozu uživatelů, pokud je k dispozici, a pasivně sledované na stávajících směrovačích WAN edge. To pomáhá podporovat SLA k ochraně kritického provozu.

• efektivní rozložení zátěže napříč WAN linkami pro provoz se střední prioritou a nejlepším úsilím.

• účinná reakce na jakékoli výpadky sítě dříve, než mohou ovlivnit uživatele nebo jiné aspekty sítě. Mezi ně patří výpadky, které způsobí kompletní ztrátu připojení, stejně jako výpadků, které jsou v síti zpomalení způsobené cestu degradace na trase k cíli. Ačkoli výpadky mohou být snadno detekovány, sledování brownoutů je mnohem náročnější a obvykle je odpovědné za špatné uživatelské prostředí.

• zásady založené na aplikacích, které jsou navrženy tak, aby podporovaly specifické potřeby výkonu aplikací(například prodejní místo, plánování podnikových zdrojů atd.).

• nízká režie WAN, aby se zajistilo, že řízení provozu nepřispívá k celkovým dopravním problémům.

• snadné možnosti správy, včetně jediného bodu správy a schopnosti škálovat bez naskládaného nasazení.

Cisco Performance Routing (PfR), která je součástí Cisco IOS software, nabízí inteligentní cestu kontrolu v IWAN a doplňuje tradiční směrování technologie, pomocí inteligence Cisco IOS infrastruktury na zlepšení aplikace, výkon a dostupnost.

jak bylo vysvětleno dříve, PfR není náhradou za směrovací protokoly, ale místo toho běží vedle nich, aby shromáždil další předponu hopu na cíl. PfR má API s NHRP, BGP, EIGRP a směrovací tabulkou pro vyžádání informací. Je možné sledovat a pak upravit cestu vybranou pro každou aplikaci na základě pokročilých kritérií, jako je dosažitelnost, zpoždění, ztráty a chvění. PfR inteligentně vyrovnává zbytek provozu mezi dostupnými cestami na základě poměru využití šířky pásma tunelu.

Cisco PfR se vyvinula a zlepšila v několika verzích se zaměřením na jednoduchost, snadnost nasazení a škálovatelnost. Tabulka 7-1 obsahuje seznam funkcí, které se vyvinuly s každou verzí PfR.

Tabulka 7-1 Vývoj PfR Verze a Funkce

Úvod do PfRv3

Výkon Směrování Verze 3 (PfRv3) je nejnovější generace původního PfR vytvořil více než před deseti lety. PfRv3 se zaměřuje na snadné použití a škálovatelnost, aby bylo snadné přechod na inteligentní sítě s PfR. Používá one-touch provisioning s koordinací více míst pro zjednodušení jeho konfigurace a nasazení z předchozích verzí PfR. PfRv3 je DSCP-a aplikační politika-řízený rámec, který poskytuje multisite optimalizace řízení cesty a je šířka pásma vědomi WAN – a cloud-založené aplikace. PfRv3 je pevně integrován se stávajícími součástmi AVC, jako jsou Performance Monitor, QoS a NBAR2.

PfR se skládá ze zařízení vykonávajících několik rolí, kterými jsou master controller (MC) a border router (BR). MC slouží jako řídicí rovina PfR a BR je předávací rovina, která vybírá cestu na základě rozhodnutí MC.

obrázek 7-4 ilustruje mechaniku PfRv3. Zásady provozu jsou definovány na základě hodnot DSCP nebo názvů aplikací. Zásady mohou uvádět požadavky a preference pro aplikace a výběr cesty. Vzorová zásada může uvést, že hlasový provoz používá preferovanou cestu MPLS, pokud zpoždění není vyšší než 200 ms. PfR se naučí provoz a poté začne měřit šířku pásma a výkonnostní charakteristiky. Poté se MC rozhodne porovnáním metrik v reálném čase se zásadami a instruuje BRs, aby použil příslušnou cestu.

obrázek 7-4 mechanika PfRv3