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RÉSUMÉ
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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Loop Free Alternate (LFA)
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1. Re-routage versus Fast ReRoute
1.1 Re-routage IP
Les protocoles de routages internes (IGP : Internal Gateway Protocols) [H 1 428] à états de liens tels qu’OSPF (Open Shortest Path First) [IETF 2328] et IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) [TE 7 575] [ISO 10589], fonctionnent de manière distribuée. Chaque nœud est chargé :
-
de découvrir ses voisins et de vérifier périodiquement qu’ils sont toujours joignables, par des messages de type « hellos » ;
-
d’annoncer à tout le réseau sa vue partielle de la topologie, c’est-à-dire lui-même et les liens vers chacun de ses voisins, par l’émission de messages de type Link State Packet (LSP IS-IS ou LSA OSPF) qui seront ensuite diffusés dans tout le réseau ;
-
de calculer sa table de routage à partir de la topologie complète du réseau, c’est-à-dire de l’ensemble des messages de type Link State Packet envoyés par tous les routeurs. Ce calcul de plus court chemin utilise l’algorithme Shortest Path First (SPF) de Dijkstra [AF 205].
En cas de panne, les étapes à effectuer après la panne sont :
-
détection de la panne ;
-
émission du (des) nouveau(x) message(s) Link State Packet(s) (LSP) ;
-
diffusion de ce(s) message(s) LSP dans l’ensemble du réseau ;
-
calcul du nouveau...
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Re-routage versus Fast ReRoute
BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
IETF OSPF Version 2. - IETF RFC 2328 - 1998
-
IETF LDP Specification. - IETF RFC 5036 - 2007
-
IETF Basic Specification for IP Fast Reroute : Loop-Free Alternates. - IETF RFC 5286 - 2008
-
IETF IP Fast Reroute Framework. - IETF RFC 5714 - 2010
-
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
-
IETF Remote-LFA Node Protection and Manageability. - IETF RFC 8102 - 2017
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