Introduction to Performance Routing (PFR))

kaistanleveys kustannukset, WAN latency, ja puute kaistanleveyden saatavuus kaikki osaltaan monimutkaisuutta käynnissä tehokas ja kustannustehokas verkko, joka täyttää ainutlaatuisen, sovellus-raskas työmäärä nykypäivän yritysorganisaatioiden. Mutta kun sisällön ja sovellusten määrä verkossa kasvaa räjähdysmäisesti, organisaatioiden on optimoitava Wan-investointinsa.

Cisco Performance Routing (PFR) on Iwan intelligent path control-komponentti, joka voi auttaa järjestelmänvalvojia saavuttamaan seuraavat:

• lisää Wan lisäkaistanleveyttä mukaan lukien halvemmat yhteydet vaihtoehtoja, kuten Internet

• toteuta joustavuuden kustannushyödyt ja mahdollisuus valita erilaisia kuljetustekniikoita (kuten MPLS L3VPN, VPLS tai Internet)

• Offload corporate WAN erittäin turvallinen suora Internet-yhteys

• sovelluksen suorituskyvyn ja käytettävyyden parantaminen sovelluksen suorituskykyvaatimusten perusteella

• suojaa kriittiset sovellukset vaihtelevilta WAN performance

Performance Routing (PFR)

Cisco Performance Routing (PFR) parantaa sovellusten toimitusta ja WAN-tehokkuutta. PFR ohjaa dynaamisesti datapaketin edelleenlähetyspäätöksiä tarkastelemalla sovelluksen tyyppiä, suorituskykyä, käytäntöjä ja polun tilaa. PfR suojaa liiketoimintasovelluksia vaihtelevalta WAN-suorituskyvyltä, kun taas älykkäästi kuormantasaavaa liikennettä parhaiten suoriutuvalla polulla sovelluskäytännön perusteella.

yksinkertaistettu reititys liikenteestä riippumattoman rakenteen yli

yksi kriittisistä Iwan-komponenteista ja myös keskeinen suunnittelupäätös oli suunnitella seuraavan sukupolven WAN liikenteestä riippumattoman suunnittelun (tid) ympärille. DMVPN: n valintaa selitettiin laajasti luvussa 2, “Transport Independence.”Tämä overlay-lähestymistapa mahdollistaa yhden reititysprotokollan käytön WAN: n aikana ja yksinkertaistaa reitityspäätösprosessia ja suorituskyvyn reititystä monin tavoin, joista kaksi tärkeintä on

• Yksinkertaistetut tiedot saavutettavuudesta

• yhden reitityksen verkkoalue

tämän overlay-lähestymistavan ensimmäinen etu on yksinkertaistettu saavutettavuustieto.

perinteiset reititysprotokollat suunniteltiin ratkaisemaan päätepisteen saavutettavuusongelma hop-by-hop-määränpää-vain huolintaympäristössä, jonka topologia on tuntematon. Reititysprotokollat valitsevat vain parhaan polun staattisesti osoitettujen kustannusten perusteella. On olemassa muutamia poikkeuksia, joissa käytetty verkko polku voidaan jonkin verran muokata. Jotkut reititysprotokollat voivat valita polun, joka ei ole Lyhin (BGP, MPLS traffic engineering ).

deterministisen reitityskäyttäytymisen suunnittelu on vaikeaa useiden liikenteenharjoittajien kanssa, mutta on paljon yksinkertaisempaa DMVPN: n ansiosta. DMVPN verkon topologia on tasainen, ja se on johdonmukainen, koska se on overlay verkko, joka peittää verkon monimutkaisuus alla. Tämä lähestymistapa yksinkertaistaa loogista näkemystä verkosta ja minimoi perustavat topologian muutokset. Loogisesti, vain saavutettavuus seuraavaan hyppyyn Wanin yli voi muuttua.

overlay-verkon reititystiedot ovat hyvin yksinkertaisia: joukko määräpaikan etuliitteitä, ja joukko mahdollisia kuljetuksia seuraava humala kullekin määräpaikalle. Tämän seurauksena PfR tarvitsee vain kartoituspalvelun, joka tallentaa ja palvelee kaikkia ratkaistuja huolintatiloja yhteyksille per overlay-verkko. Jokainen huolintatila sisältää määränpää-etuliitteen, seuraavan hop: n (overlay IP-osoite) ja vastaavan kuljetusosoitteen.

toinen overlay-verkkojen käytön etu on yhden reitityksen toimialueen suunnittelu. Perinteisissä hybridimalleissa on tavallista, että reititysalueella on kaksi (tai useampia) verkkotunnusta:

• yksi reititysalue MPLS: n ensisijaiselle polulle-EBGP, staattiset tai oletusreitit

• yksi reitityskohde toissijaisella polulla Internetissä—EIGRP, IBGP tai kelluvat staattiset reitit

monimutkaisuus kasvaa, kun reittejä vaihdetaan useiden reititysalueiden välillä, mikä voi johtaa suboptimaalisiin reititys-tai reitityssilmukoihin. DMVPN: n käyttäminen kaikissa Wan-kuljetuksissa mahdollistaa yhden reititysprotokollan käytön kaikille poluille riippumatta kuljetusmahdollisuuksista. Olipa topologia dual hybrid (MPLS plus Internet) tai dual Internet (two Internet polut), reitityskokoonpano pysyy täsmälleen samana, mikä tarkoittaa, että jos palveluntarjoajasi päättää toimittaa yhteyden tai haluat lisätä tai vaihtaa palveluntarjoajaa DMVPN: n alle, Wan-reititysarkkitehtuurisi on turvallinen.

EIGRP ja IBGP ovat tämän hetken parhaat reititysprotokollavaihtoehdot DMVPN: llä.

reititysyhteyden muodostamisen jälkeen PFR tulee kuvaan ja tarjoaa kehittyneen polunohjauksen iwanissa. PFR ei korvaa reititysprotokollaa eikä tule koskaan olemaan. Lisäaineena PFR käyttää reititysprotokollasta saatavaa next-hop-tietoa ja ohittaa sen reaaliaikaisen suorituskyvyn ja linkkien käyttöasteen perusteella. Tämä seuraava hop tieto per kohde etuliite on kriittinen PFR toimi oikein ja on kriittinen Elementti reitityksen suunnittelu. Yhden reititysalueen ja hyvin perustason kartoituspalveluvaatimus on yksinkertaistanut huomattavasti PFR-vuorovaikutusta reititysprotokollan kanssa.

“Klassinen” Reittiohjaus, jota käytetään Reititysprotokollissa

Reittiohjaus, jota yleisesti kutsutaan “liikennetekniikaksi”, on prosessi, jossa valitaan se verkkopolku, jolle liikenne lähetetään. Yksinkertaisin muoto on triviaali: lähetä kaikki liikenne ensisijaista polkua pitkin, ellei polku mene alas; siinä tapauksessa lähetä kaikki varmuuskopiopolun kautta.

Kuva 7-1 havainnollistaa käsitettä, jossa R31 (konttori) lähettää liikennettä R11: lle (pääkonttori). Kun R31: n linkki MPLS-palveluntarjoajaan epäonnistuu, liikenne lähetetään Internetin kautta.

Kuva 7-1 liikennevirta pää-ja Varayhteyksillä

tällä lähestymistavalla on kaksi pääasiallista haittapuolta:

• liikenne ohjataan yhden polun kautta riippumatta sovellustyypistä, suorituskyvystä tai kaistanleveysongelmista.

• varmuuskopiopolkua käytetään vain silloin, kun ensisijainen linkki menee alas, eikä silloin, kun Suorituskyvyn heikkeneminen tai selaukset ensisijaisella polulla tapahtuvat, koska reititysprotokollan vertaiset ovat yleensä edelleen toiminnassa eivätkä havaitse tällaisia suorituskykyyn liittyviä ongelmia.

Polunohjaus käytäntöön perustuvalla reitityksellä

seuraavan polun hallinnan tason avulla järjestelmänvalvoja voi määrittää tietylle reitille lähetettävän liikenteen luokat niin kauan kuin kyseinen polku pysyy ylhäällä. Yksi yleisimmistä vaihtoehdoista on policy-based routing (PBR), reititys perustuu DSCP-arvoihin:

• DSCP-arvot, jotka on yhdistetty kriittisiin liiketoimintasovelluksiin ja ääni – /videotyyppisiin sovelluksiin, annetaan seuraava hop, joka on valitun polun yläpuolella.

• DSCP-arvot, jotka on kartoitettu parhaisiin sovelluksiin tai sovelluksiin, jotka eivät kärsi suorituskyvyn heikkenemisestä, osoitetaan seuraava hyppy toissijaisen polun yli.

tämä lähestymistapa ei kuitenkaan ole älykäs eikä ota huomioon verkon dynaamista käyttäytymistä. Reititys protokollat ovat keepalive ajastimet, jotka voivat määrittää, jos seuraava hop on käytettävissä, mutta ne eivät voi määrittää, kun valittu polku kärsii heikentynyt suorituskyky, ja järjestelmä ei voi kompensoida.

Kuva 7-2 kuvaa tilannetta, jossa R31 (sivuliike) lähettää liikennettä R11: lle (pääkonttori). Kun R31: n reitti MPLS-palveluntarjoajan poikki kokee suorituskykyyn liittyviä ongelmia, liikenne lähetetään edelleen MPLS: n selkärangan kautta. PBR yksin ei ole tietoinen mistään suorituskykyongelmista. Tämänkaltaisten tapahtumien havaitsemiseen tarvitaan lisämekanismi, kuten IP SLA-antureiden käyttö.

Kuva 7-2 PBR: n kyvyttömyys havaita ongelmallisia linkkejä

älykäs Reittiohjaus—suorituskykyinen reititys

klassiset reititysprotokollat tai reittiohjaus PBR: llä ei pysty havaitsemaan suorituskykyyn liittyviä ongelmia ja varautumaan vaikuttavaan liikenteeseen vaihtoehtoiselle reitille. Älykäs polunohjaus ratkaisee tämän ongelman seuraamalla sovelluksen todellista suorituskykyä polulla, jota sovellukset kulkevat, ja ohjaamalla liikenteen asianmukaiselle polulle näiden reaaliaikaisten suorituskykymittausten perusteella.

kun nykyinen polku kokee suorituskyvyn heikkenemistä, Cisco intelligent path control siirtää vaikuttavat virrat käyttäjän määrittelemien käytäntöjen mukaisesti.

Kuva 7-3 havainnollistaa tilannetta, jossa R31 lähettää liikennettä R11: lle. Kun R31: n polku MPLS-palveluntarjoajan poikki kokee suorituskykyyn liittyviä ongelmia, internetpolulle lähetetään vain kyseinen liikenne. Varasliikenteen valinta perustuu määriteltyihin linjauksiin. Esimerkiksi puhe-tai liiketoimintasovellusvirrat välitetään toissijaisen polun yli, kun taas parhaaseen ponnistukseen perustuva liikenne pysyy MPLS-reitillä.

Kuvassa 7-3 liikennevirta useiden linkkien yli Ciscon älykkään polkujen ohjauksen

edistyneen polkujen ohjauksen tulisi sisältää seuraavat tiedot:

• havaitseminen kysymyksiä, kuten viive, menetys, värinä, ja määritelty polku etusija ennen siihen liittyvän sovelluksen vaikuttaa.

• passiivinen suorituskykymittaus, joka perustuu todelliseen käyttäjäliikenteeseen, kun se on käytettävissä ja jota seurataan passiivisesti olemassa olevilla Wan edge-reitittimillä. Tämä auttaa tukemaan SLAs suojata kriittistä liikennettä.

• tehokas kuorman jakautuminen Wan-linkkien kautta keskitason Prioriteetin ja parhaan mahdollisen liikenteen kannalta.

• tehokas reagointi verkon katkoksiin ennen kuin ne voivat vaikuttaa käyttäjiin tai muihin verkon osa-alueisiin. Näitä ovat katkokset, jotka aiheuttavat täydellisen yhteyden katkeamisen, sekä katkokset, jotka ovat verkon hidastuksia, jotka johtuvat reitin heikkenemisestä määränpäähän johtavalla reitillä. Vaikka sähkökatkot voidaan havaita helposti, Selat ovat paljon haastavampia seurata ja ovat yleensä vastuussa huonosta käyttökokemuksesta.

• sovelluspohjaiset toimintatavat, jotka on suunniteltu tukemaan sovellusten erityisiä suorituskykytarpeita (esimerkiksi myyntipisteet, toiminnanohjaus ja niin edelleen).

• Low Wan yläpuolella varmistaa, että ohjaus liikenne ei edistä yleistä liikennettä kysymyksiä.

• Helpot hallintavaihtoehdot, mukaan lukien yksi hallintapiste ja kyky skaalata ilman pinottua käyttöönottoa.

Cisco Performance Routing (PFR), joka on osa Cisco IOS-ohjelmistoa, tarjoaa älykkään polunohjauksen IWANISSA ja täydentää perinteisiä reititystekniikoita käyttämällä Cisco IOS-infrastruktuurin älykkyyttä sovellusten suorituskyvyn ja saatavuuden parantamiseksi.

kuten aiemmin selitettiin, PfR ei korvaa reititysprotokollia, vaan kulkee niiden rinnalla poimien seuraavan hop per kohde-etuliitteen. PFR: llä on sovellusliittymät nhrp: n, BGP: n, EIGRP: n ja reititystaulukon kanssa tietojen pyytämiseksi. Se voi seurata ja muokata kunkin sovelluksen valitsemaa polkua edistyneiden kriteerien perusteella, kuten saavutettavuus, viive, menetys ja värinä. PFR kuormittaa älykkäästi jäljellä olevaa liikennettä käytettävissä olevien väylien välillä tunnelin kaistanleveyden käyttöasteen perusteella.

Cisco PfR on kehittynyt ja parantunut useiden julkaisujen aikana keskittyen yksinkertaisuuteen, käyttöönoton helppouteen ja skaalautuvuuteen. Taulukossa 7-1 on luettelo ominaisuuksista, jotka ovat kehittyneet jokaisen PFR-version myötä.

taulukko 7-1 PFR-versioiden ja ominaisuuksien kehitys

Johdanto pfrv3

Performance Routing Version 3 (Pfrv3) on yli kymmenen vuotta sitten valmistetun alkuperäisen PfR: n uusin sukupolvi. PfRv3 keskittyy helppokäyttöisyyteen ja skaalautuvuuteen, jotta siirtyminen älykkääseen verkkoon PfR: n avulla on helppoa. Se käyttää yhden kosketuksen provisioning multisite koordinointi yksinkertaistaa sen kokoonpano ja käyttöönotto aiemmissa versioissa PfR. PfRv3 on DSCP-ja sovelluspohjainen politiikkalähtöinen kehys, joka tarjoaa multisite polunohjauksen optimoinnin ja on kaistanleveydeltään tietoinen Wan-ja pilvipohjaisille sovelluksille. PfRv3 on tiiviisti integroitu olemassa oleviin AVC-komponentteihin, kuten suorituskyvyn valvontaan, QoS: iin ja NBAR2: een.

PfR koostuu useita rooleja suorittavista laitteista, jotka ovat master controller (MC) ja border router (BR). MC toimii PFR: n ohjaustasona ja BR on huolintataso, joka valitsee reitin MC: n päätösten perusteella.

Kuva 7-4 havainnollistaa pfrv3: n mekaniikkaa. Liikennekäytännöt määritellään DSCP-arvojen tai sovellusten nimien perusteella. Politiikoissa voidaan esittää vaatimuksia ja mieltymyksiä sovelluksille ja polkuvalinnalle. Esimerkkikäytännössä voidaan todeta, että puheliikenne käyttää suositeltua polkua MPLS, ellei viive ole yli 200 ms. PfR oppii liikenteen ja alkaa sitten mitata kaistanleveyttä ja suorituskykyominaisuuksia. Sitten MC tekee päätöksen vertaamalla reaaliaikaisia mittareita käytäntöihin ja ohjeistaa BRs: ää käyttämään sopivaa polkua.

Kuva 7-4 Pfrv3: n mekaniikka