Présentation
EnglishRÉSUMÉ
Cet article traite des solutions de Fast ReRoute dans les réseaux IP ou MPLS (LDP ou Segment Routing). Le Fast ReRoute est une réaction pré-calculée et local à un routeur, permettant de réagir très rapidement (<50 ms) en cas de panne de lien ou de nœud dans le réseau. Après une comparaison du reroutage IP et du Fast ReRoute, les différentes solutions de Fast ReRoute sont présentées: LFA (Loop Free Alternate), RLFA (Remote Loop Free Alternate), et TI-LFA (Topology Independent Loop Free Alternate). Pour chaque solution, l'article décrit ses fonctionnalités, son fonctionnement et discute de son applicabilité.
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Bruno DECRAENE : Ingénieur réseau
INTRODUCTION
Les réseaux IP transportent les paquets en mode non connecté : le chemin suivi par les paquets n’est pas préétabli avant l’envoi des paquets ; chaque paquet est routé indépendamment des autres paquets du même flux ; chaque nœud (routeur) du réseau route le paquet indépendamment du routage effectué par les nœuds suivants ou précédents. On parle de routage saut-par-saut (hop-by-hop).
Chaque paquet est routé par consultation d’une table de routage, qui indique le prochain saut (routeur) à utiliser. Cette table de routage est calculée par un ou plusieurs protocoles de routage. Au sein d’un opérateur, ou système autonome, le protocole de routage interne, tel que OSPF ou IS-IS, découvre la topologie actuelle du réseau puis détermine la meilleure route. Si cette topologie change, par exemple suite à une panne, le protocole de routage détecte la panne, annonce la nouvelle topologie à l’ensemble du réseau et calcule une nouvelle table de routage.
Cet article introduit la problématique de re-routage rapide et explique pourquoi la solution de Fast Reroute est plus rapide que le protocole de routage interne. Il décrit ensuite les différentes solutions de Fast Reroute applicables dans les réseaux IP : Loop Free Alternate (LFA), Remote Loop Free Alternate (RLFA) et Topology Independent Loop Free Alternate (TI-LFA). Chaque solution est décrite en termes de fonctionnalités, d’algorithme et d’applicabilité.
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6. Conclusion
Les solutions de Fast ReRoute IP sont développées depuis une quinzaine d’années afin de protéger le trafic en 50 ms, suite à une panne de lien ou de nœud. La problématique est difficile car il est nécessaire de contourner le routage IP alors qu’IP ne dispose pas d’outil pour le faire.
LFA est une solution simple et facile mais qui ne fournit qu’une solution partielle. De plus, le taux de couverture de la protection ainsi que le détail des destinations protégées ou non protégées n’est pas facile à déterminer sans simulation et il change à chaque modification de topologie du réseau.
RLFA améliore le taux de couverture de LFA pour atteindre presque 100 %, mais introduit de la complexité du fait de l’ajout dynamique de tunnels. Il peut aussi nécessiter de la configuration supplémentaire afin de guider le choix d’un RLFA respectant les politiques de routage de l’opérateur.
Dernier né, TI-LFA possède de bonnes propriétés : la possibilité de protéger toutes les destinations de n’importe quelle panne et quel type de panne, tout en suivant le meilleur chemin IP. Mais il nécessite un réseau Segment Routing. En 2019, TI-LFA semble la meilleure solution de Fast ReRoute.
Dans l’avenir, toujours afin de minimiser l’impact d’une panne sur le trafic transporté, le prochain problème à résoudre est la convergence IGP sans micro-boucle. En effet, le Fast ReRoute est chronologiquement suivi de la ré-optimisation globale du routage IP, appelée « convergence ». Contrairement au Fast ReRoute, cette convergence est distribuée dans tous le réseau et comme il n’est pas possible de garantir la mise à jour simultanée des tables de commutation de tous les routeurs du réseau, cette étape de re-routage peut introduire des incohérences temporaires entre routeurs voisins, provoquant des micro-boucles de routage. Ces micro-boucles provoquent une saturation des liens et donc des pertes de paquets et une augmentation des délais. De ce fait, le trafic peut être impacté pendant toute la durée de la convergence IGP (de 500 millisecondes à 2 secondes) alors même que le Fast ReRoute avait protégé le trafic en 50 millisecondes. Segment Routing devrait également pouvoir répondre à cette problématique.
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BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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IETF OSPF Version 2. - IETF RFC 2328 - 1998
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IETF LDP Specification. - IETF RFC 5036 - 2007
-
IETF Basic Specification for IP Fast Reroute : Loop-Free Alternates. - IETF RFC 5286 - 2008
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IETF IP Fast Reroute Framework. - IETF RFC 5714 - 2010
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IETF Loop-Free Alternate (LFA) Applicability in Service Provider (SP) Networks. - IETF RFC 6571 - 2012
-
IETF Remote Loop-Free Alternate (LFA) Fast Reroute (FRR). - IETF RFC 7490 - 2015
-
IETF Operational Management of Loop-Free Alternates. - IETF RFC 7916 - 2016
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IETF Remote-LFA Node Protection and Manageability. - IETF RFC 8102 - 2017
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