Distribuição de Informação de Links
A categoria de protocolo de roteamento para redes de comutação de pacotes utilizada em MPLS - TE é a Distribuição de Informação de Links, do inglês Link-state routing protocol. Esse protocolo se baseia na capacidade de cada roteador calcular e registrar em sua própria tabela de roteamento o melhor caminho existente para qualquer outro roteador presente na rede.
Para ser possível montar a tabela de roteamento, o roteador primeiro precisa da topologia de rede na qual ele está inserido, etapa essa que começa com cada roteador descobrindo seus vizinhos imediatos e então inundando a rede com mensagens para informar qual o seu identificador, quais são os seus vizinhos e um fator para distinguir mensagens mais recentes caso haja alterações na rede. Após receber a mensagem de cada outro nó na rede, o roteador monta o mapa da rede, evitando ligações que não foram confirmadas pelos os dois nós participantes.
Como informações adicionais dos links podemos citar:
- Endereços de interface;
- Endereço dos vizinhos;
- Máxima largura de banda reservável;
- Largura de banda não reservável;
- Métricas de Engenharia de tráfego;
- Flags de atributos;
Quando essas informações são estabelecidas, o IGP em adição ao banco de dados dos estados de link (que sempre é construído), também constrói um TED (TE topology database), que contém as informações mencionadas acima.
Fig 3:TE topology database (extraído de [11])
Path Calculation (CSPF)
Como já mencionado anteriormente, em um controle IGP, é observado somente as distâncias totais até o destino, escolhendo-se o menor. No caso da utilização de uma política TE, é necessário prestar atenção às restrições. Não necessariamente portanto, o caminho mais curto atenderá a essas restrições, desviando assim o tráfego para caminhos alternativos.
Fig 4: Mostra que usualmente por IGP tráfego sempre seguiria caminho mais curto por cima. Usando as restrições, esse caminho para de atendê-la (50Mbps < 80Mbps), e tráfego é desviado por caminho inferior (extraído de [11])
Assim, para cálculo do caminho, temos as seguintes características:
- Nós TE consegue performar roteamento baseado em restrições ( constraintbased routing);
- A “cabeça” do túnel usualmente é responsável pelo cálculo do caminho;
- É utilizado aos bancos de dados da topologia e das restrições (TED) para a computação do melhor caminho;
- O algoritmo utilizado para encontrar menores caminhos ignora caminhos encontrados que não atendam às restrições (Dijkstra modificado, usualmente conhecido como CSPF;
- O túnel pode ser estabelecido quando um caminho é encontrado.
Entre algumas características que valem ser ressaltadas de um túnel TE, são que primeiramente, esse é estabelecido pelo que chamamos de cabeça, head, do túnel. O destino é denominado de tail, correspondendo a outra ponta do túnel.
Esses túneis também são unidirecionais, ou seja, se quisermos uma conexão em direção oposta, um novo caminho deverá ser calculado e um novo túnel estabelecido, que não necessariamente passará pelos mesmos roteadores do anterior.
Path Setup (RSVP-TE)
Depois que o melhor caminho é calculado, um túnel será configurado usando RSVP-TE (Resource Reservation Protocol - Traffic Engineering), que é responsável pela reserva de recursos em uma rede IP.
O RSVP possui portanto 3 funções básicas:
1) Estabelecimento e manutenção do caminho;
2) Desmontamento do caminho;
3) Sinalização de erros.
Como o TE é orientado a recursos, temos recursos que desejamos consumir, e necessitamos sinaliza-los pela rede. É necessário também uma forma de distribuir os Labels.
Dessa forma, a head do túnel encaminha uma mensagem PATH, que indica o destino e o caminho desejado e as restrições. Quando um nó intermediário recebe uma mensagem dessas, ele reserva os recursos requisitados e encaminha a mensagem para o próximo salto (ou envia uma mensagem de erro). Ao chegar ao Tail do túnel, esse também reserva os recursos e envia um RESV . Quando esse processo é completo o fluxo de informações pode ser iniciado.
Fig 5: Estabelecimento por R1 de um túnel entre R1 e R4 (extraído de [8])
As mensagens de erro por sua vez podem ser do tipo PATHERR, na qual um roteador do caminho não é capaz de acomodar os recursos necessários, ou do tipo RESVERR, na qual a mensagem de Path chegou ao roteador de destino, porém, o tempo levado entre a mensagem de path que chegou a um nó no caminho e a mensagem de reserva indicam uma falta de recursos.
Fig 6: Figura indicando as possíveis mensagens de erro do RSVP (extraído de [2])
Forwarding Traffic down Tunnel
É importante ressaltar que, a Engenharia de Tráfego propriamente dita não é responsável pelo encaminhamento de nenhum tipo de informação, mas sim o cálculo e estabelecimento do caminho pelo qual esse passará.
Temos 3 formas principais de encaminhar tráfego por um túnel:
1) Rout estático;
2) Auto Rout;
3) Política de roteamento.
Os dois primeiros implicam em adicionar as informações do túnel as tabelas de roteamento, já na política de roteamento não. Contudo, esse último necessita de Cisco IOS (12.0(23)S ou 12.2T) ou superior para funciona
