Ethernet Bridging Gestione del traffico su reti Metro Ethternet.
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Ethernet Bridging
Gestione del traffico su reti Metro Ethternet
Sommario
Riepilogo Carrier EthernetRiepilogo Spanning Tree ProtocolProblemi con STP in reti MANSoluzioni proposte: SPB
Calcolo dei pathForwarding
Altra soluzione :TRILL
Sommario
Riepilogo Carrier EthernetRiepilogo Spanning Tree ProtocolProblemi con STP in reti MANSoluzioni proposte: SPB
Calcolo dei pathForwarding
Altra soluzione :TRILL
Perché ethernet nelle MAN?!
<10 €
Broadcast on unknown = tecnologia plug-and-play
Riassunto: Metro Ethernet I
Riassunto: Metro Ethernet II
IEEE 802.1d
IEEE 802.1 ah
Gestione
Continuity Check messages = "heart beat" messages. Detect connectivity failures in an MA. CCMs are multicast messages and they are confined to a domainLink Trace messages = track the path (hop-by-hop)Directly to the Originating MEP, and regenerates the Trace route MessageLoop-back messages = determine the location of a faultAdministratively initiated and stoppedITU-T Y.1731 additionally supports the following:
Loss MeasurementOne way DelayTwo way Delay
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Riepilogo Carrier EthernetRiepilogo Spanning Tree ProtocolProblemi con STP in reti MANSoluzioni proposte: SPB
Calcolo dei pathForwarding
Altra soluzione :TRILL
Spanning Tree ProtocolÈ necessaria una topologia fisica ridondante (supporto fault), ma è necessario che quella attiva sia loop-free (broadcast on unknown)Soluzione: disattivazione di alcuni linkScelgo la root in maniera casuale (ID più basso) ed ogni bridge si calcola il percorso più breve per raggiungerla.
IEEE 802.1 D
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Calcolo dei pathForwarding
Altra soluzione :TRILL
Problemi con STP in reti MAN
In caso di fault devo ricostruire le forwarding table, quindi molti broadcastNon utilizzo percorso ottimoNon utilizzo tutta la banda che ho messo in campoAnche con RSTP (IEEE 802.1W) tempo di convergenza troppo altoNon posso gestire in maniera semplice il traffico
Perché ho bisogno di gestire il traffico?
AffidabilitàControllo della banda per servizioRispetto Service Level Agreement (SLA)
PBB-TE traffic engineering
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Calcolo dei pathForwarding
Altra soluzione :TRILL
SPB shortest path bridging
IEEE 802.1 ad (SPBM in ambito PBB)Calcolo di più path all’interno della reteShortest path bridging MAC operation uses MAC addresses to identify the SPT24 bits of the 802.1ah header service instance (I-SID) provide highly scalable support for service virtualization
SPB conceptSPT Region
SPVID = 45
SPVID = 41VID = 6
DASA
Payload
45
DASA
Payload
22
DASA
Payload
41
DASA
Payload
22
DASA
Payload
22
CSTIST
DASA
Payload
45
DASA
Payload
41
SPVID = 71
SPVID = 66SPVID = 44
SPVID = 22
DASA
Payload
22
Base VID 22
SPB operation
IS-IS IS-IS IS-IS
IS-ISIS-IS
IS-IS
BEB
BEBBEB
BCB BCBBEB “A”
BEB Backbone Edge Bridge BEB
PBBN
IS-IS
IS-IS IS-IS
Backbone Core Bridge BCB
Shortest path between any two points is both the same and symmetrical for unicast and
multicast
SPB path da/per A
IS-IS IS-IS IS-IS
IS-ISIS-IS
IS-IS
BEB
BEBBEB
BCB BCBBEB “A”
BEB Backbone Edge Bridge BEB
PBBN
IS-IS
IS-IS IS-IS
Backbone Core Bridge BCB
Shortest path between any two points is both the same and symmetrical for unicast and
multicast
All pairs shortest path computation performed in
parallel
SPBB Multicast Groups
IS-IS IS-IS IS-IS
IS-ISIS-IS
IS-IS
BEB
BEBBEB
BCB BCBBEB “A”
BEB Backbone Edge Bridge BEB
PBBN
IS-IS
IS-IS IS-IS
Backbone Core Bridge BCB
I-SID 5
I-SID 5I-SID 5
MMAC for 5 from A
I-SIDs define efficient subsets
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Calcolo dei pathForwarding
Altra soluzione :TRILL
Soluzione iniziale: MSTP
Network loop prevention requires synchronizing state at island/core boundaries with bridges that only understand RSTP/MSTP BPDUsThat means:
using ISIS-SPB results in BPDUsinjecting BPDU information into ISIS-SPB
ISIS-SPB can make some decisions faster, e.g. determine CIST Port Roles and priority vectors
Stop existing mechanisms from overriding with temporarily incorrect information
Ports inside SPT Regions synchronize forwarding state with boundary ports
Need to specify how, without reinvention
Have to interoperate with existing bridges, and deploy in islands/network cores
Perché è stato scelto IS-IS?
Perché è stato scelto IS-IS?
IS-IS
IS-IS is the Intermediate System to Intermediate System intra-domain routing protocolUsato per il calcolo dei path all’interno della reteDisegnato originariamente per OSI routingFacilmente estensibile
Punti di contatto IS-IS e OSPF
Link state protocolsHello packets per trovare e mantenere le adiacenzeDijkstra / SPF algorithmVisione gerarchica della topologia della reteCosto è metrica di default
Per questo IS-IS può essere usato su Ethernet: estendo le funzionalità aggiungendo TLVs per portare informazioni riguardanti le VLAN, la
mappatura VID, gli indirizzi multicast, gli identificativi CIST, la service
group membership…
Differenze tra IS-IS e OSPF
ISIS Link State Packets contengono TLVs, mentre OSPF Link State Updates contengono Link State Advertisements (LSAs)
ISIS -SPB
Uses the standard ISIS procedures to construct and update the link state database in each SPT bridgeDisable B-MAC learning inside the backbone, only “border” learningSets up and maintains at least one SPT for each bridge, which connects to every other bridge in an SPT regionSupport multiple path with same cost
ISIS -SPB
SPTs have to meet two congruency criteria.Forward and reverse paths must be the same between any two bridge pairsUnicast and multicast paths also have to be congruent
ISIS -SPB
Can raise temporary loopLoop mitigation: ingress filteringLoop avoidance: discard until neighbor topology match
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Riepilogo Carrier EthernetRiepilogo Spanning Tree ProtocolProblemi con STP in reti MANSoluzioni proposte: SPB
Calcolo dei pathForwarding
Altra soluzione :TRILL
SPB Computation – Classic Method
For every node in the network do:Compute SPT: run Dijkstra for the node (the root of the spanning tree)Prune paths: keep only the shortest paths that go through the node performing the computationI-SID computation: compute the intersection of the set of I-SIDs for which the root node transmits with the set of I-SIDs for which the paths’ endpoints receivePluses:
Simple, elegant, and quite efficient when most paths are not prunedBest possible worst-case performance
Minuses:
Most of the paths computed by some nodes, most notably edge nodes, end up being pruned (because they are not offering transit)For these nodes, the SPB computation can be very expensive relative to the amount of forwarding state produced
SPB shortest path bridging
Unicast
DA-MAC
DA-BMAC
PATHID
S-VID ISID
Paths list
Multipathing
SPB shortest path bridging
Multicast
DA-MAC
DA-BMAC
PATHID
S-VID ISID
Paths list
Multipathing
TRILL
Transparent Interconnection of Lots of LinksSimile all’SPB, ma
Standardizzato da IETFOttimizzato per ambiente Data CenterNon compatibile con architettura reti PBBGestione dei loop temporanei con TTL
TRILL
Gestione e troubleshooting più complicati
Sara LagoIPI Lab