RSVP-TE Preemption on Cisco 8000

RSVP-TE Preemption on Cisco 8000 | 8000 Tutorial | XRdocs

مروری بر پیش‌دستی (Preemption)

پروتکل رزرو منابع با افزونه‌های مهندسی ترافیک (RSVP-TE) از قابلیت پیش‌دستی (Preemption) استفاده می‌کند که به مسیرهای سوئیچینگ برچسب (LSP) با اولویت بالاتر اجازه می‌دهد در زمان محدودیت منابع، با جایگزینی رزروهای دارای اولویت پایین‌تر، پهنای باند (Bandwidth) مورد نیاز خود را تأمین کنند. پیش‌دستی سخت (Hard preemption) مسیر LSP جایگزین‌شده را بلافاصله آزاد می‌کند که می‌تواند منجر به وقفه در ترافیک شود. پیش‌دستی نرم (Soft preemption) به طور موقت ارسال ترافیک را فعال نگه می‌دارد تا روتر لبه ورودی (Ingress LER) یک مسیر جایگزین ایجاد کند که این امر باعث کاهش اختلال در ترافیک می‌شود.

مقادیر اولویت تونل‌های مهندسی ترافیک (TE) در پروتکل Multiprotocol Label Switching (MPLS) از 0 (بالاترین) تا 7 (پایین‌ترین) متغیر است. اولویت‌های راه‌اندازی (Setup) و نگهداری (Holding) اختصاص‌یافته به هر LSP تعیین می‌کند که آن LSP چگونه در فرآیند پیش‌دستی (Preemption) مشارکت می‌کند. یک LSP با اولویت بالاتر می‌تواند جایگزین یک LSP برقرار شده با اولویت پایین‌تر شود تا در صورت عدم کفایت پهنای باند (Bandwidth) موجود در لینک، پهنای باند را بازیابی کند.

اصطلاح	هدف
اولویت راه‌اندازی (Setup priority)	تعیین می‌کند که آیا یک LSP می‌تواند در حین برقراری، جایگزین LSPهای موجود شود یا خیر.
اولویت نگهداری (Holding priority)	تعیین می‌کند که یک LSP برقرار شده تا چه حد در برابر جایگزین شدن مقاومت می‌کند.
پیش‌دستی سخت (Hard preemption)	بلافاصله LSP جابجا شده را قطع کرده و رزرو آن را آزاد می‌کند.
پیش‌دستی نرم (Soft preemption)	اجازه می‌دهد تا زمان برقراری یک LSP جایگزین، ارسال داده‌ها به طور موقت ادامه یابد.

در IOS XR MPLS-TE، هر تونل TE دارای یک اولویت راه‌اندازی (Setup Priority) و یک اولویت نگهداری (Holding Priority) است. هنگامی که یک LSP با اولویت بالاتر نمی‌تواند پهنای باند (Bandwidth) کافی به دست آورد، می‌تواند یک LSP با اولویت پایین‌تر که از قبل برقرار شده است را پیش‌دستی (Preempt) کرده تا منابع مورد نیاز را تأمین کند. در Cisco 8000، الگوریتم پیش‌دستی (Preemption Algorithm) هنگام ایجاد لیست پیش‌دستی بهینه‌سازی شده است. رفتار این الگوریتم به میزان کمبود پهنای باند (Bandwidth Deficit) بستگی دارد و هدف آن به حداقل رساندن تعداد LSPها و همچنین مقدار پهنای باندی است که باید پیش‌دستی شود.

A 100 Gbps link with seven lower-priority LSPs; a new 50 Gbps high-priority LSP causes ascending candidate selection followed by removal of two 5 Gbps LSPs.

شکل ۱: منطق پیش‌دستی تونل (Tunnel preemption) و بهبود بیش‌جهشی (Overshoot refinement).

رفتار پیش‌فرض در پیش‌دستی (Preemption) پروتکل RSVP-TE، پیش‌دستی سخت (Hard preemption) است. این حالت زمانی مناسب است که منابع باید به دلیل وجود رقابت واقعی بر سر منابع، فوراً بازپس‌گیری شوند. پیش‌دستی نرم (Soft preemption) برای نگهداری شبکه مفید است؛ برای مثال، زمانی که LSPها باید پیش از خارج شدن یک اینترفیس از سرویس، بدون ایجاد وقفه غیرضروری در ترافیک، از آن اینترفیس منتقل شوند. پیش‌دستی نرم (Soft preemption) همچنین در محیط‌های ترافیکی پویا که در آن‌ها قابلیت پهنای باند خودکار (Auto-bandwidth) تونل‌های RSVP-TE پیاده‌سازی شده و احتمال وقوع پیش‌دستی (Preemption) بیشتر است، کاربرد دارد.

پیش‌دستی سخت (Hard preemption)رفتار سنتی است. LSP با اولویت پایین‌تر بلافاصله قطع می‌شود و به LER ورودی از طریق سیگنال‌دهی RSVP اطلاع داده می‌شود. هد-اند (Headend) می‌تواند برای برقراری یک LSP جایگزین در یک مسیر جایگزین واجد شرایط تلاش کند. LSP جابجا شده، رزرو پهنای باند (Bandwidth) خود را آزاد می‌کند. از آنجا که مسیر داده قدیمی ممکن است قبل از آماده شدن مسیر جایگزین ناپدید شود، ممکن است بسته‌ها در طول این انتقال از دست بروند.

قابلیت Soft preemption که در استاندارد RFC 5712 تعریف شده است، به منظور کاهش اختلال در ترافیک معرفی شد. RFC 5712، به منظور کاهش اختلال در ترافیک معرفی شد. به جای قطع فوری LSP پیش‌دستانه (Preempted LSP)، شبکه به LER ورودی سیگنال می‌دهد که LSP باید تغییر مسیر یابد، در حالی که اجازه می‌دهد ارسال ترافیک به صورت موقت برای یک دوره قابل تنظیم ادامه یابد.

تمرینات آزمایشگاهی پیش‌دستی (Preemption)

این آزمایشگاه از یک روتر Cisco 8223 (مدل 8223-64EF-M) استفاده می‌کند که مبتنی بر تراشه P200 ASIC بوده و سیستم‌عامل IOS XR نسخه 26.2.1 را اجرا می‌کند. تمامی لینک‌های روتر که به سمت هسته شبکه (Core-facing) هستند، از نوع اینترفیس‌های باندل (Bundle interfaces) بوده و استخر پهنای باند (Bandwidth pool) پروتکل RSVP برای ظرفیت کامل لینک پیکربندی شده است. تونل‌های RSVP-TE LSP با پهنای باند سیگنال‌دهی شده اولیه به عنوان خط مبنا (Baseline) برقرار می‌شوند. قابلیت پهنای باند خودکار (Auto-bandwidth) برای تونل‌های RSVP-TE فعال است و رویدادها توسط پیکربندی مجدد روتر یا تغییرات وضعیت لینک (Link-status) تحریک می‌شوند.

شبکه‌ای از مشتری را در نظر بگیرید که در آن MPLS-TE ترافیک طبقه‌بندی‌شده را از طریق مسیرهای داده تونل LSP مورد نظر فراهم می‌کند. هنگامی که پهنای باند (Bandwidth) کافی برای برآورده کردن تمام رزروهای تونل وجود داشته باشد، کوتاه‌ترین مسیر ترجیح داده می‌شود. در توپولوژی آزمایشگاهی، تمام تونل‌هایی که از روتر لبه ارائه‌دهنده (PE) یعنی PE1 منشأ می‌گیرند، در ابتدا از کوتاه‌ترین مسیر روی لینک مستقیم به PE2 استفاده می‌کنند. اگر اتصال مستقیم پهنای باند (Bandwidth) کافی نداشته باشد، برخی از تونل‌ها باید از مسیر طولانی‌تری از طریق روتر هسته (Core Router) برای رسیدن به PE2 استفاده کنند. روترهای PE1 و PE2 روترهای لبه ارائه‌دهنده (Provider Edge)، روتر P1 روتر هسته ارائه‌دهنده (Provider Core) و روترهای CE1 و CE2 روترهای لبه مشتری (Customer Edge) هستند. مسیر نارنجی از لینک مستقیم BE200 و مسیر سبز از BE400 و BE500 از طریق P1 استفاده می‌کند.

CE1 connects to PE1, CE2 connects to PE2, and core router P1 provides an alternative route between PE1 and PE2. Orange denotes BE200; green denotes BE400 and BE500.

شکل ۲: توپولوژی آزمایشگاهی با مسیر مستقیم BE200 و مسیر جایگزین BE400/BE500.

پیش‌خرید (Preemption) در پروتکل RSVP-TE می‌تواند در دو سناریوی رایج فعال شود:

ورود یک رزرو پهنای باند (Bandwidth) جدید با اولویتی بالاتر از رزروهای موجود.
کاهش در پهنای باند (Bandwidth) لینک موجود—برای مثال، به دلیل تغییرات در پیکربندی استخر پهنای باند (Bandwidth-pool) در RSVP یا رویدادهای پویا مانند نوسانات لینک‌های عضو در اینترفیس‌های باندل (bundle-interface member-link flaps).

در مثال پیش‌دستانه نرم (soft-preemption)، تونل hiPRI با اولویت‌های راه‌اندازی/نگهداری (setup/holding priorities) ۱/۱ پیکربندی شده است، در حالی که تونل‌های midPRI1، midPRI2 و midPRI3 از اولویت‌های راه‌اندازی/نگهداری ۳/۳ با قابلیت پیش‌دستانه نرم (soft preemption) فعال استفاده می‌کنند. در ابتدا، تمام تونل‌های PE1 کوتاه‌ترین مسیر را از طریق باندل BE200 به سمت PE2 طی می‌کنند.

Four tunnels initially use BE200: hiPRI reserves 15 Gbps and midPRI1, midPRI2 and midPRI3 each reserve 100 Gbps. The screenshot includes hiPRI, midPRI1 and midPRI2 configurations.

شکل ۳: رزروهای اولیه تونل و پیکربندی پیش‌دستانه نرم (soft-preemption) نمایش داده شده.

وضعیت اولیه تونل (Tunnel state)

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls traffic-eng tunnels tabular role head
 Tunnel LSP Destination Source Tun FRR LSP Path
 Name ID Address Address State State Role Prot
------------------------------------------------------------
 hiPRI 51 5.5.5.5 2.2.2.2 up Inact Head Inact
midPRI1 23 5.5.5.5 2.2.2.2 up Inact Head Inact
midPRI2 33 5.5.5.5 2.2.2.2 up Inact Head Inact
midPRI3 37 5.5.5.5 2.2.2.2 up Inact Head Inact

رزروهای اولیه RSVP

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show rsvp reservation destination 5.5.5.5
Destination Add DPort Source Add SPort Pro Input IF Sty Serv Rate Burst
--------------- ----- ---------- ----- --- -------- --- ---- ---- -----
 5.5.5.5 32768 2.2.2.2 51 0 BE200 SE LOAD 15G 1K
 5.5.5.5 32856 2.2.2.2 23 0 BE200 SE LOAD 100G 1K
 5.5.5.5 32857 2.2.2.2 33 0 BE200 SE LOAD 100G 1K
 5.5.5.5 32858 2.2.2.2 37 0 BE200 SE LOAD 100G 1K

پیکربندی hiPRI

mpls traffic-eng
 named-tunnels
 tunnel-te hiPRI
 path-option 100
 preference 10
 computation dynamic
!
 source 2.2.2.2
 auto-bw
 bw-limit min 100 max 400000000
 overflow threshold 30 min 10 limit 2
 adjustment-threshold 3 min 25000
 underflow threshold 10 min 10 limit 4
 application 900
!
!
 logging events all
 priority 1 1
 signalled-bandwidth 15000000
 autoroute announce
!
 destination 5.5.5.5
 fast-reroute
 soft-preemption
 forward-class 6
!

پیکربندی midPRI1 و midPRI2

mpls traffic-eng
 named-tunnels
 tunnel-te midPRI1
 path-option 100
 preference 10
 computation dynamic
 source 2.2.2.2
 logging events all
 priority 3 3
 signalled-bandwidth 100000000
 autoroute announce metric 10
 destination 5.5.5.5
 fast-reroute protect node
 soft-preemption
 forward-class 1
!
 tunnel-te midPRI2
 path-option 100
 preference 10
 computation dynamic
!
 source 2.2.2.2
 logging events all
 priority 3 3
 signalled-bandwidth 100000000
 autoroute announce metric 10
 destination 5.5.5.5
 fast-reroute protect node
 soft-preemption
 forward-class 2

هنگامی که تونل با اولویت بالای hiPRI رزرو پهنای باند (Bandwidth) خود را افزایش می‌دهد و امکان پذیرش درخواست با پهنای باند موجود وجود ندارد، پروتکل RSVP باید رزروهای محلی با اولویت پایین‌تر را پیش‌دستی (Preempt) کند. در این مثال، hiPRI رزرو خود را به 400G افزایش می‌دهد که باعث اتمام پهنای باند موجود در لینک کوتاه‌ترین مسیر BE200 می‌شود. تونل‌های با اولویت پایین‌تر یعنی midPRI1، midPRI2 و midPRI3 به صورت نرم (Soft-preempted) پیش‌دستی می‌شوند. روتر لبه ورودی (Ingress LER) آن‌ها را از طریق مسیر جایگزین طولانی‌تر (باندل BE400) و از طریق P1 با استفاده از مکانیزم make-before-break مسیریابی مجدد می‌کند که این امر امکان تداوم ارسال داده‌ها را در حین انتقال فراهم می‌سازد.

hiPRI is increased to 400 Gbps. The preemption log identifies three 100 Gbps soft-preempted LSPs; forwarding output places hiPRI on BE200 and the three midPRI tunnels on BE400.

شکل ۴: افزایش دستی رزرو (Reservation)، قربانیان انتخاب‌شده و رابط‌های (Interfaces) فورواردینگ.

استخر قابل رزرو (Reservable pool) و تریگر دستی (Manual trigger)

rsvp
 interface Bundle-Ether200
 bandwidth 400000000
!
RP/0/RP0/CPU0:PE1(config)#mpls traffic-eng named-tunnels tunnel-te hiPRI
signalled-bandwidth 400000000
PE1(config)#commit

لاگ پیش‌دستی (Preemption log)

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls traffic preemption log
Higher Priority Tunnel Setup over Bundle-Ether200 at 07/13/2026 10:39:35
 TunID: 32768, LSP ID: 52, Src: 2.2.2.2, Dest: 5.5.5.5
 BW: 400000000 kbps (CT0), Priority: 1/1
 Before preemption, available BW (BC0/BC1): 100000000/0 kbps
 BW Overshoot (BC0/BC1): 0/0 kbps
 Preempted BW (BC0/BC1): 300000000/0 kbps;
 Soft 300000000/0 kbps; Hard 0/0 kbps; FRRSoft 0/0 kbps;
 Preempted 3 tunnels, 3 LSPs;
 Soft 3 tunnels, 3 LSPs; Hard 0 tunnels, 0 LSPs;
 FRRSoft 0 tunnels, 0 LSPs
 TunID LSP ID Source Destination Preempt Pri Bandwidth BW Type
 Type S/H (in kbps)
------------------------------------------------------------------
 32856 23 2.2.2.2 5.5.5.5 Soft 3/3 100000000 BC0
 32857 33 2.2.2.2 5.5.5.5 Soft 3/3 100000000 BC0
 32858 37 2.2.2.2 5.5.5.5 Soft 3/3 100000000 BC0
 * - LSPs bandwidth is already preempted.

رابط‌های ارسال (Forwarding interfaces) پس از پیش‌دستی (Preemption)

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls forwarding tunnels name hiPRI
Tunnel Outgoing Outgoing Next Hop Bytes
Name Label Interface Switched
------------------------- -------- ----------- ---------- ----------
hiPRI Pop BE200 25.2.1.1 0
RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls forwarding tunnels name midPRI1
Tunnel Outgoing Outgoing Next Hop Bytes
Name Label Interface Switched
------------------------- -------- ----------- ---------- ----------
midPRI1 24004 BE400 24.1.1.1 0
RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls forwarding tunnels name midPRI2
Tunnel Outgoing Outgoing Next Hop Bytes
Name Label Interface Switched
------------------------- -------- ----------- ---------- ----------
midPRI2 24012 BE400 24.1.1.1 0
RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls forwarding tunnels name midPRI3
Tunnel Outgoing Outgoing Next Hop Bytes
Name Label Interface Switched
------------------------- -------- ----------- ---------- ----------
midPRI3 24034 BE400 24.1.1.1 0

اولویت‌های پیش‌دستی (Preemption) از طریق سیگنال‌دهی RSVP-TE تعیین و اعلام می‌شوند. اولویت راه‌اندازی (Setup Priority) مسیر LSP درخواست‌کننده با اولویت نگهداری (Holding Priority) مسیر LSP برقرار شده مقایسه می‌شود. پروتکل RSVP-TE اولویت‌های راه‌اندازی و نگهداری را در شیء SESSION_ATTRIBUTE از پیام‌های PATH، مطابق با تعریف در RFC 3209. برای پشتیبانی از ردیابی تاریخچه پیش‌دستی، مدیریت لینک، پهنای باند (Bandwidth) آزاد شده از طریق پیش‌دستی را ثبت می‌کند. در این نمونه آزمایشگاهی پیش‌دستی نرم (Soft-preemption)، پروتکل RSVP پهنای باند (Bandwidth) و تعداد مسیرهای LSP که به صورت نرم پیش‌دستی شده و از لینک محلی به مسیر جایگزین تغییر مسیر داده‌اند را ردیابی می‌کند.

Soft-preemption accounting shows 300 Gbps released. The counter example shows one event, three preempted and reoptimized LSPs, a corrected zero timeout count, and 10-second pending times.

شکل ۵: نمونه تصویری اصلاح‌شده از محاسبه و شمارنده‌های (Counters) پیش‌دستی نرم (Soft-preemption).

خروجی ردیابی، یک نمونه اصلاح‌شده و گویا بر اساس مطالب آزمایشگاهی اصلی است. شمارنده زمان پایان (Timeout counter) اصلاح شد؛ این رقم نشان‌دهنده یک اجرای آزمایشی جدید نیست.

محاسبه لینک با پیش‌دستی نرم‌افزاری (Soft-preemption link accounting)

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls traffic link-management soft-preemption interface be200
Soft-preemption Global Information:
 State: Enabled
 Timeout Interval: 30 seconds
Name: Bundle-Ether200; IPv4 Address: 25.1.1.2
Total Soft Preempted Bandwidth (BC0/BC1) kbps: 300000000/0
Currently Soft Preempted Bandwidth (BC0/BC1) kbps: 0/0
Released Soft Preempted Bandwidth (BC0/BC1) kbps: 300000000/0
Currently Over-subscribed Bandwidth (BC0/BC1) kbps: 0/0
Currently Soft Preempted Tunnels: 0 tunnels

شمارنده‌های پیش‌دستانه نرم‌افزاری (Soft-preemption counters)

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show mpls traffic-eng counter soft-preemption
Soft-preemption Global Counters:
 Last Cleared: Never
 Preemption Node Stats:
 Number of soft preemption events: 1
 Number of soft preempted LSPs: 3
 Number of soft preempted LSPs that timed out: 0
 Number of soft preempted LSPs that were torn down: 0
 Number of soft preempted LSPs that were fast rerouted: 0
 Minimum Time in Soft Preemption Pending State (sec): 10
 Maximum Time in Soft Preemption Pending State (sec): 10
 Average Time in Soft Preemption Pending State (sec): 10
 Headend Stats:
 Number of soft preempted LSPs: 3
 Number of reoptimized soft preempted headend-LSPs: 3
 Number of path protected switchover soft preempted headend-LSPs: 0
 Number of torn down soft preempted headend-LSPs: 0

قابلیت پیش‌دستی (Preemption) همچنین می‌تواند زمانی فعال شود که استخر پهنای باند (Bandwidth) لینک MPLS کاهش یابد؛ این امر یا از طریق پیکربندی دستی یک استخر پهنای باند کوچک‌تر و یا به دلیل نوسانات لینک‌های عضو در اینترفیس‌های دسته‌ای (Bundle-interface) رخ می‌دهد. در هر دو حالت، کاهش پهنای باند موجود می‌تواند رزروهای فعلی را غیرممکن سازد که منجر به پیش‌دستی (Preemption) تونل‌های با اولویت پایین‌تر و در صورت فعال بودن پیش‌دستی نرم (Soft preemption)، مسیریابی مجدد آن‌ها به صورت ایمن (Gracefully) می‌شود.

Cisco 8000 الگوریتم پیش‌دستی (Preemption) در RSVP-TE را بهینه‌سازی می‌کند تا اختلال در ترافیک و تعداد LSPهایی که باید پیش‌دستی شوند، به حداقل برسد. هنگامی که کاهش پهنای باند (Bandwidth) در اینترفیسِ باندلِ شبکه هسته (Core-network bundle-interface)، مانند نوسان لینک عضو (Member-link flap)، باعث ایجاد کسری شود، روتر این کسری را از طریق تفریق پهنای باند رزرو شده کل LSP از حداکثر پهنای باند قابل رزرو جدید لینک محاسبه می‌کند. در مثال‌های آزمایشگاهی نشان داده شده در ادامه، هر دو حالت، لیست پیش‌دستی اولیه را به ترتیب صعودی پهنای باندِ LSPهای با اولویت پایین ایجاد کرده و سپس در صورت بروز بیش‌جهشی (Overshoot)، لیست را هرس می‌کنند. در مثال مربوط به کسری بزرگ، انتخاب نهایی شامل تونل‌های بزرگ‌تر است. لیست‌های نهایی در این مثال‌ها به شرح زیر هستند:

کسری پهنای باند (Bandwidth) کمتر: لیست پیش‌دستی (Preemption) نهایی شامل دو LSP با ظرفیت 50 گیگابیت بر ثانیه است.
کسری پهنای باند (Bandwidth) بیشتر: لیست نهایی پیش‌دستی (Preemption) شامل LSPهای 300 و 500 گیگابیت بر ثانیه است.

اولین سناریوی آزمایشگاهی، پیکربندی مجدد استخر پهنای باند (Bandwidth-pool) در لینک‌های MPLS را پوشش می‌دهد. روتر پس از کاهش استخر، کسری پهنای باند (Bandwidth deficit) را محاسبه کرده و فرآیند پیش‌دستی (Preemption) را آغاز می‌کند. این کسری به عنوان مجموع پهنای باند رزرو شده LSP روی لینک، منهای حداکثر پهنای باند قابل رزرو جدید لینک پس از تعدیل، محاسبه می‌شود. سپس روتر LSPهای با اولویت پایین‌تر که نیاز به پیش‌دستی (Preemption) دارند را شناسایی می‌کند. برای کسری‌های کوچک، الگوریتم هنگام ایجاد لیست پیش‌دستی، تونل‌هایی با پهنای باند کمتر را در اولویت قرار می‌دهد.

Six equal-priority LSPs reserve 50, 50, 100, 200, 300 and 500 Gbps. Ascending selection covers the 100 Gbps deficit with two 50 Gbps LSPs.

شکل ۶: کسری ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه (100 Gbps) پس از کاهش استخر رزرو (Reservable pool) از ۱.۲ ترابیت بر ثانیه (1.2 Tbps) به ۱.۱ ترابیت بر ثانیه (1.1 Tbps).

اگر لیست پیش‌دستی (Preemption) اولیه، پهنای باند (Bandwidth) بیشتری از حد نیاز را اشغال کند، الگوریتم لیست را اصلاح می‌کند. هنگامی که تونل‌های با اولویت پایین‌تر انتخاب‌شده از کسری واقعی فراتر روند، LSPهایی با پهنای باند (Bandwidth) کمتر که پهنای باند رزرو شده آن‌ها کمتر یا مساوی با مقدار مازاد (Overshoot) باشد، از لیست پیش‌دستی (Preemption) حذف می‌شوند. در مثال‌های با اولویت یکسانِ ارائه‌شده، LSPهای کاندید به ترتیب صعودی پهنای باند (Bandwidth) جمع‌آوری می‌شوند تا زمانی که کسری پوشش داده شود. در طول مرحله دوم اصلاح، LSPهای کاندیدی که در محدوده مازاد (Overshoot) فعلی قرار می‌گیرند حذف شده و مقدار مازاد (Overshoot) پس از هر حذف به‌روزرسانی می‌شود.

سناریوی دوم آزمایشگاه، نوسان (Flap) در لینک‌های عضو یک اینترفیس باندل MPLS را پوشش می‌دهد که منجر به کاهش قابل‌توجه ظرفیت پهنای باند (Bandwidth) در اینترفیس باندل می‌شود. روتر، کسری پهنای باند را محاسبه کرده و پس از رسیدن استخر پهنای باند MPLS به حد مجاز، فرآیند پیش‌دستی نرم (Soft preemption) را آغاز می‌کند. در این مثال، پس از ایجاد لیست پیش‌دستی دور اول، همچنان مقداری بیش‌ازحد (Overshoot) باقی می‌ماند. فرآیند پیش‌دستی، لیست مذکور را با حذف LSPهایی که پهنای باند کمتری دارند، در صورتی که پهنای باند رزرو شده آن‌ها کمتر یا مساوی با مقدار بیش‌ازحد باشد، اصلاح می‌کند.

All six equal-priority LSPs enter the initial list. Removing 50, 50, 100 and 200 Gbps within the overshoot leaves the 300 and 500 Gbps LSPs.

شکل ۷: کسری ۸۰۰ گیگابیت بر ثانیه (Gbps) پس از کاهش ظرفیت استخر رزرو (Reservable pool) از ۱.۲ ترابیت بر ثانیه (Tbps) به ۴۰۰ گیگابیت بر ثانیه (Gbps).

به طور خلاصه، قابلیت پیش‌دستی (Preemption) در IOS XR RSVP-TE امکان پذیرش مسیرهای با اولویت بالاتر (LSP) را در زمان محدودیت پهنای باند (Bandwidth) لینک، از طریق پیش‌دستی بر رزروهای با اولویت پایین‌تر فراهم می‌کند. پیش‌دستی سخت (Hard preemption) منابع را بلافاصله آزاد می‌کند اما می‌تواند باعث اختلال در ترافیک شود، در حالی که پیش‌دستی نرم (Soft preemption) به مسیرهای (LSP) تحت تأثیر اجازه می‌دهد تا با استفاده از مکانیزم make-before-break به شکلی بهینه تغییر مسیر دهند. در صورت کاهش پهنای باند (Bandwidth) استخر لینک MPLS، انتخاب لیست پیش‌دستی بر اساس میزان کسری پهنای باند نسبت به رزروهای موجود در مسیرهای (LSP) با اولویت پایین‌تر، بهینه‌سازی می‌شود.

مراجع

آموزش خودکارسازی ظرفیت (Auto-Capacity) در XRDocs TE++

نمونه‌های پیکربندی و عملیاتی برای پهنای باند خودکار (Auto-bandwidth) و تقسیم (Splitting) و ادغام (Merging) مسیرهای LSP در Cisco 8000.

پیاده‌سازی پایه (Basic) قابلیت PBTS در Cisco 8000 سری XRDocs

نمونه‌هایی از طبقه‌بندی ترافیک (Traffic classification) و انتخاب کلاس ارسال (Forward-class selection) برای هدایت ترافیک به داخل تونل‌های MPLS-TE.

3. RFC 3209 — افزونه‌های RSVP-TE برای پروتکل RSVP جهت تونل‌های LSP

بخش‌های 2.5، 3.1، 4.6.4 و 4.7 به بررسی قابلیت make-before-break، سیگنال‌دهی مسیر (PATH signaling)، تغییرات پهنای باند (Bandwidth) و اولویت‌های SESSION_ATTRIBUTE می‌پردازند.

4. RFC 5712 — پیش‌دستی نرم (Soft Preemption) در مهندسی ترافیک MPLS

بخش‌های ۴، ۶ و ۷ به سیگنال‌دهی پیش‌دستانه نرم (soft-preemption signaling)، محاسبه محلی پهنای باند (Bandwidth) و رفتار زمان پایان (timeout) می‌پردازند.

5. RFC 3181 — عنصر خط‌مشی اولویت پیش‌دستی (Preemption Priority) علامت‌گذاری شده

پیش‌زمینه مرتبط در مورد کدگذاری اولویت-سیاست (policy-priority) در RSVP. این عنصر سیاست (policy element) با اولویت‌های راه‌اندازی و نگهداری RSVP-TE که در RFC 3209 تعریف شده‌اند، متفاوت است.