Introduktion til Performance Routing (PfR)

båndbredde omkostninger, manglende latenstid og manglende båndbredde tilgængelighed bidrager alle til kompleksiteten ved at køre et effektivt og omkostningseffektivt netværk, der opfylder de unikke, applikationstunge arbejdsbelastninger i dagens virksomhedsorganisationer. Men da mængden af indhold og applikationer, der rejser på tværs af netværket, vokser eksponentielt, skal organisationer optimere deres investeringer.

Cisco Performance Routing (PFR) er den intelligente stistyringskomponent, der kan hjælpe administratorer med at opnå følgende:

• Forøg van med ekstra båndbredde til at inkludere billigere tilslutningsmuligheder såsom internettet

• Realiser omkostningsfordelene ved udbyderens fleksibilitet og evnen til at vælge forskellige transportteknologier (såsom MPLS L3VPN, VPLS eller internettet)

• Aflast virksomheden med meget sikker direkte internetadgang

• forbedre applikationens ydeevne og tilgængelighed baseret på en applikations ydelseskrav

• Beskyt kritiske applikationer fra svingende Ydeevne

Performance Routing(PfR)

Cisco Performance Routing (PfR) forbedrer applikationslevering og effektivitet. PFR dynamisk styrer datapakke videresendelse beslutninger ved at se på programtype, ydeevne, politikker og STI status. PfR beskytter forretningsapplikationer mod svingende ydeevne, mens intelligent belastningsbalancering af trafik over den bedst ydende sti baseret på applikationspolitikken.

forenklet Routing over et Transportuafhængigt Design

en af de kritiske komponenter og også en vigtig designbeslutning var at arkitekt Den næste generation af et transportuafhængigt design (TID). Valget af DMVPN blev udførligt forklaret i kapitel 2, ” Transport uafhængighed.”Denne overlejringstilgang tillader brugen af en enkelt routingprotokol over Van og forenkler i høj grad routingbeslutningsprocessen og Ydelsesruten på flere måder, hvoraf to af de vigtigste er

• forenklet information om tilgængelighed

• enkelt routing domæne

den første fordel ved denne overlejringstilgang er forenklet information om tilgængelighed.

de traditionelle routingprotokoller blev designet til at løse endpoint reachability problem i et hop-by-hop destination-kun videresendelsesmiljø med ukendt topologi. Routingprotokollerne vælger kun den bedste sti baseret på statisk tildelte omkostninger. Der er et par undtagelser, hvor den anvendte netværkssti kan være noget konstrueret. Nogle routingprotokoller kan vælge en sti, der ikke er den korteste (BGP, MPLS traffic engineering ).

design af deterministisk routingadfærd er vanskelig hos flere transportudbydere, men er meget enklere takket være DMVPN. Dmvpn-netværkstopologien er flad, og den er konsistent, fordi det er et overlay-netværk, der maskerer netværkskompleksiteten nedenunder. Denne tilgang forenkler det logiske syn på netværket og minimerer grundlæggende topologiændringer. Logisk set kan kun reachability til det næste hop på tværs af vanen ændre sig.

et overlay-netværks routinginformation er meget enkel: et sæt destinationspræfikser og et sæt potentiel transport næste humle for hver destination. Som et resultat har PfR bare brug for en kortlægningstjeneste, der gemmer og betjener alle løste videresendelsestilstande til forbindelse pr. Hver videresendelsestilstand indeholder destinationspræfiks, næste hop (overlay IP-adresse) og tilsvarende transportadresse.

den anden fordel ved at bruge overlay netværk er single routing domæne design. I traditionelle hybriddesign er det almindeligt at have to (eller flere) routingdomæner:

• et routingdomæne for den primære sti over MPLS-EBGP, statiske eller standardruter

• et routingdomæne på den sekundære sti over Internettet-EIGRP, IBGP eller flydende statiske ruter

kompleksiteten øges, når ruter udveksles mellem de flere routingdomæner, hvilket kan føre til suboptimal routing eller routing loops. Brug af DMVPN til alle transportmidler tillader brug af en enkelt routingprotokol for alle stier uanset transportvalg. Uanset om topologien er dual hybrid (MPLS Plus Internet) eller dual Internet (to Internetstier), forbliver routingkonfigurationen nøjagtig den samme, hvilket betyder, at hvis der er en ændring i, hvordan din udbyder vælger at levere forbindelse, eller du ønsker at tilføje eller ændre en udbyder under DMVPN, er investeringen i din ROUTINGARKITEKTUR sikker.

EIGRP og IBGP er de bedste routing protocol muligheder i dag med DMVPN.

når routingforbindelsen er etableret, kommer PfR ind i billedet og giver den avancerede sti-kontrol. PfR er ikke en erstatning for routingprotokollen og vil aldrig være. Som et supplement bruger PfR den næste hop-information fra routingprotokollen og tilsidesætter den baseret på realtids ydeevne og linkudnyttelsesforhold. Denne næste hop information pr destination præfiks er afgørende for PfR til at fungere korrekt og er et kritisk element i routing design. At have et enkelt routingdomæne og et meget grundlæggende krav til kortlægningstjeneste har i høj grad forenklet PFR-interaktion med routingprotokollen.

“klassisk” sti-kontrol, der bruges i routingprotokoller

sti-kontrol, ofte benævnt “trafikteknik”, er processen med at vælge den netværkssti, som trafikken sendes på. Den enkleste form er triviel: send al trafik ned ad den primære sti, medmindre stien går ned; i så fald skal du sende alt gennem backupstien.

figur 7-1 illustrerer konceptet, hvor R31 (filial) sender trafik til R11 (hovedkvarter). Når R31 ‘ s link til MPLS-udbyderen mislykkes, sendes trafik via Internettet.

figur 7-1 trafikstrøm over primære og Backup Links

denne tilgang har to største ulemper:

• trafik videresendes over en enkelt sti uanset applikationstype, ydeevne eller båndbreddeproblemer.

• sikkerhedskopieringsstien bruges kun, når det primære link går ned, og ikke når der er ydelsesforringelse eller brunudbrud over den primære sti, fordi routingprotokollens jævnaldrende normalt stadig er i gang og ikke registrerer sådanne ydelsesproblemer.

sti kontrol med politikbaseret Routing

det næste niveau af STI kontrol lader administratoren angive kategorier af trafik til at sende på en bestemt sti, så længe denne sti forbliver op. En af de mest almindelige muligheder er brugen af politikbaseret routing( PBR), routing baseret på DSCP-værdier:

• DSCP-værdier, der er kortlagt til kritiske forretningsapplikationer og tale – /videotyper af applikationer, tildeles et næste hop, der er over den foretrukne sti.

• DSCP-værdier, der er kortlagt til applikationer med den bedste indsats eller applikationer, der ikke lider af ydelsesforringelse, tildeles et næste hop over den sekundære sti.

denne tilgang er imidlertid ikke intelligent og tager ikke højde for netværkets dynamiske opførsel. Routingprotokoller har keepalive timere, der kan bestemme, om det næste hop er tilgængeligt, men de kan ikke bestemme, hvornår den valgte sti lider af forringet ydeevne, og systemet kan ikke kompensere.

figur 7-2 illustrerer situationen, hvor R31 (filial) sender trafik til R11 (hovedkvarter). Når r31s sti på tværs af MPLS-udbyderen oplever ydelsesproblemer, sendes der fortsat trafik gennem MPLS-rygraden. PBR alene er uvidende om eventuelle problemer med ydeevnen. En yderligere mekanisme er nødvendig for at opdage begivenheder som disse, såsom brugen af IP SLA-prober.

figur 7-2 PBR ‘ s manglende evne til at registrere problematiske Links

Intelligent Path Control—Performance Routing

klassiske routingprotokoller eller path control med PBR kan ikke registrere ydelsesproblemer og falde tilbage påvirket trafik til en alternativ sti. Intelligent stistyring løser dette problem ved at overvåge den faktiske applikationsydelse på den sti, som applikationerne krydser, og ved at dirigere trafik til den passende sti baseret på disse realtids præstationsmålinger.

når den aktuelle sti oplever forringelse af ydeevnen, flytter Cisco intelligent path control de berørte strømme i henhold til brugerdefinerede politikker.

figur 7-3 illustrerer situationen, hvor R31 sender trafik til R11. Når R31 ‘ s sti på tværs af MPLS-udbyderen oplever ydelsesproblemer, sendes kun berørt trafik til Internetstien. Valget af trafik til at falde tilbage er baseret på definerede politikker. For eksempel videresendes Tale-eller forretningsapplikationsstrømme over den sekundære sti, mens trafik med den bedste indsats forbliver på MPLS-stien.

figur 7-3 trafikstrøm over flere Links med Cisco Intelligent sti kontrol

avanceret sti kontrol bør omfatte følgende:

• påvisning af problemer som forsinkelse, tab, jitter og defineret sti-præference, før den tilknyttede applikation påvirkes.

• passiv ydelsesmåling baseret på reel brugertrafik, når den er tilgængelig og passivt overvåget på eksisterende routere. Dette hjælper med at understøtte SLA ‘ er for at beskytte kritisk trafik.

• effektiv belastningsfordeling på tværs af links til mellemprioriteret og bedst mulig trafik.

• effektiv reaktion på eventuelle netværksafbrydelser, før de kan påvirke brugere eller andre aspekter af netværket. Disse inkluderer blackouts, der forårsager et fuldstændigt tab af forbindelse, samt brunouts, der er netværksafmatninger forårsaget af stiforringelse langs ruten til destinationen. Selvom blackouts let kan opdages, er brunouts meget mere udfordrende at spore og er normalt ansvarlige for dårlig brugeroplevelse.

• applikationsbaserede politikker, der er designet til at understøtte applikationens specifikke ydelsesbehov (for eksempel salgssted, virksomhedsressourceplanlægning osv.).

• for at sikre, at kontroltrafikken ikke bidrager til generelle trafikproblemer.

• nemme styringsmuligheder, herunder et enkelt administrationspunkt og evnen til at skalere uden en stablet implementering.

Cisco Performance Routing (PFR), som er en del af Cisco IOS-programmet, leverer intelligent sti-styring og supplerer traditionelle routingteknologier ved at bruge intelligensen fra en Cisco IOS-infrastruktur til at forbedre applikationens ydeevne og tilgængelighed.

som forklaret før er PfR ikke en erstatning for routingprotokollerne, men kører i stedet sammen med dem for at hente det næste hop pr. PfR har API ‘ er med NHRP, BGP, EIGRP og rutetabellen for at anmode om oplysninger. Det kan overvåge og derefter ændre stien valgt for hver applikation baseret på avancerede kriterier, såsom reachability, delay, loss og jitter. PFR indlæser intelligent resten af trafikken mellem tilgængelige stier baseret på udnyttelsesgraden for tunnelbåndbredden.

Cisco PFR har udviklet sig og forbedret over flere udgivelser med fokus på enkelhed, nem implementering og skalerbarhed. Tabel 7-1 indeholder en liste over funktioner, der har udviklet sig med hver version af PfR.

tabel 7-1 udvikling af PFR-versioner og funktioner

Introduktion til PfRv3

Performance Routing Version 3 (PfRv3) er den nyeste generation af den originale PfR oprettet for mere end ti år siden. PfRv3 fokuserer på brugervenlighed og skalerbarhed for at gøre det nemt at overgå til et intelligent netværk med PfR. Det bruger One-touch provisioning med multisite koordinering for at forenkle dens konfiguration og implementering fra tidligere versioner af PfR. PfRv3 er en DSCP-og applikationsbaseret politikdrevet ramme, der giver optimering af multisite – sti-kontrol og er båndbreddebevidst til Van-og skybaserede applikationer. PfRv3 er tæt integreret med eksisterende AVC-komponenter som f.eks.

PfR består af enheder, der udfører flere roller, som er master controller (MC) og border router (BR). MC fungerer som kontrolplanet for PfR, og BR er videresendelsesplanet, der vælger stien baseret på MC-beslutninger.

figur 7-4 illustrerer mekanikken i PfRv3. Trafikpolitikker defineres ud fra DSCP-værdier eller applikationsnavne. Politikker kan angive krav og præferencer for applikationer og valg af STI. En prøvepolitik kan angive, at stemmetrafik bruger foretrukne sti MPLS, medmindre forsinkelsen er over 200 ms. PfR lærer trafikken, begynder derefter at måle båndbredde og ydeevneegenskaber. Derefter træffer MC en beslutning ved at sammenligne realtidsmålingerne med politikkerne og instruerer BRs om at bruge den passende sti.

figur 7-4 mekanik af PfRv3