产生原因
MPLS DS-TE的产生背景
MPLS TE的优点和不足
MPLS TE技术利用可用资源沿链路建立标签交换路径(LSP),从而确保始终为特定数据流提供有保证的带宽,以避免在稳定或故障情况下出现拥塞。MPLS TE可以精确控制流量流经的路径,从而使现有的带宽资源被充分利用。
MPLS TE的不足在于:无法基于每个流量类型提供有区别的QoS保证。例如,网络中有两类流量,分别为语音数据流和视频数据流。视频数据帧可能会出现长时间的重复,因此视频数据可能要求比语音数据具有更高的丢弃优先级。MPLS TE并不区分流量类型,而是将语音和视频流量都聚合在同一个丢弃优先级上。
图4-40 MPLS TEMPLS DiffServ模型的优点和不足
MPLS DiffServ模型会将客户的业务划分到不同的服务类型,然后针对不同的服务类型对流量进行转发,是一种可以满足多种QoS需求的服务模型。MPLS DiffServ模型可以根据业务的不同服务等级,有差别地进行流量的控制和转发;将多种业务的数据流映射到有限的几个类型,所需维护的信息量正比于数据流的类型,而不是数据流的数量,因此MPLS DiffServ可扩展性较好。
但是MPLS DiffServ模型只能在单个节点上预留资源,无法在整个路径上保证服务质量。
MPLS DiffServ和MPLS TE同时使用的问题
有些应用场景中,单独使用MPLS DiffServ和MPLS TE,都不能满足要求。
例如,某条路径同时承载语音业务和数据业务。为保证语音业务的质量,需要降低语音流的总延迟。总延迟=设备处理延迟的总和+传输延迟的总和;设备处理延迟=转发延迟+队列延迟。当路径固定时,传输延迟的总和固定不变。因此要降低语音流的总延迟,需要降低语音流的在每一跳设备上的处理延迟的总和。拥塞情况下,报文越多,队列越长,转发延迟+队列延迟越大。所以需要限制每一条链路上语音流量不超过一定的比例。
如图4-41,假设所有链路的带宽均为100Mbit/s,且链路开销相同。R1到R4、R2到R4都有语音流,分别为60Mbit/s和40Mbit/s。R1到R4的语音通过R1→R3→R4的TE LSP传输,此时R3→R4链路上的语音流带宽百分比为60%;R2到R4的语音流通过R2→R3→R7→R4的TE LSP传输,此时R7→R4上的语音流带宽百分比为40%。
如图4-42,当R3和R4之间的链路故障时,R1和R4之间的LSP路径改为R1→R3→R7→R4,因为此路径是带宽足够的最短路径。此时,R7→R4上的语音流带宽比为100%,导致语音流的总延时过长。
使用MPLS DS-TE(DiffServ-Aware Traffic Engineering)可解决以上问题。
什么是MPLS DS-TE
MPLS DS-TE是将MPLS TE和MPLS DiffServ相结合的一种提供有效的QoS保证的技术。
为了使MPLS-TE能基于流量类型分配资源,提供差分服务,MPLS DS-TE引入了CT(Class Type)的概念。MPLS DS-TE将LSP的带宽划分为1~8个部分,每部分被赋予不同的服务等级。这样一条或一组LSP的相同服务等级的带宽集合称为一个CT。这样就可以将具有相同PHB的流量映射到同一个CT上,并为每个CT单独分配资源。
IETF规定DS-TE最多支持8个CT,可以记为CTi,其中i的取值范围是0~7。
一条LSP只有一个CT,则称该LSP为单CT LSP。