Por anos, o uso de redes IP que ofertam VPNs sobre MPLS foi associado ao uso de protocolos adicionais, como LDP ou RSVP. Uma solução, denominada Segment Routing ou SPRING (Source Packet Routing in Networks) vem sendo usada como uma simplificação do modelo anterior.
Base da tecnologia de VPNs de camada 3, a distribuição de labels MPLS é feita comumente usando-se tanto o protocolo LDP, quanto RSVP-TE. No entanto, o emprego de um outro protocolo de plano de controle implica manutenção adicional de configurações e estados nos elementos de rede. O Segment Routing (ou simplesmente SR-MPLS ) altera esta necessidade ao estender para os IGPs do tipo link-state a funcionalidade de distribuição dos labels MPLS, unificando o plano de controle neste sentido.
Desenvolvimento:
Historicamente, houve uma idéia inicial em 2004 (“Source Routed MPLS LSP using Domain Wide Label”) que não ganhou tração à época, porém ressurgiu dez anos depois (draft-ietf-spring-segment-routing-00.txt, posteriormente RFC 8402), já com o nome atual no IETF e sendo suportado pelos maiores fornecedores de roteadores.
Com a introdução da arquitetura de Segment Routing, houve também outra mudança: na classificação quando à localidade dos labels MPLS; estes deixam de ser apenas locais ao roteador que as anuncia para serem conhecidos também em todo o domínio SR. Ainda, as labels (ou agora, Segments) também podem assumir outros significados além dos habituais endereços IP ou VPNs.
Não obstante, neste novo padrão, o formato dos Segments é o mesmo das labels: continuam sendo um campo de 20 bits em um cabeçalho de 32 bits. Daí, a criação das LSPs é feita se empilhando Segments assim como no paradigma corrente.
Engenharia de Tráfego:
A possibilidade de se criar caminhos na rede que não sigam a topologia lógica criada pelo IGP é um atrativo para provedores de serviço e, com o Segment Routing, também é possível.
Em oposição aos requisitos de manutenção de sessões e estado que o RSVP-TE apresenta, a modalidade de Engenharia de Tráfego facilitada pelo Segment Routing não implica nada além da criação da LSP no nó originador, ou Ingress. Portanto, o caminho completo é definido na entrada do domínio SR-MPLS e é inserida no pacote IP através de uma ou mais operações de push de segmentos.
Assim como no caso de redes que utilizam RSVP-TE, no Segment Routing também pode-se lançar mão de um controlador externo (PCE) para a criação das LSPs.
Uma consideração aqui é o MTU – que pode ter de ser reavaliado com a introdução do Segment Routing em uma rede, dado que no Ingress toda a pilha de segmentos é inserida no pacote IP e, dependendo do tamanho da rede e do número de segmentos, pode impactar esta variável. Há outros impactos no monitoramento das LSPs, a ser descrito à frente.
Operação e Manutenção:
Ter um plano de controle simplificado, adicionado à redução de requisitos de memória e CPU dos roteadores pela diminuição de protocolos concomitantes é certamente um dos maiores atributos positivos trazidos pelo Segment Routing.
Todavia, esta mesma falta de sessões e estado que o RSVP-TE precisava, acabou por limitar o monitoramento das LSPs, dado que ela somente existe no Ingress; outro problema é a ausência das mensagens que o RSVP-TE enviava, como as PATH e RESV, no contexto de falhas identificadas – para este último se desenvolveu o que se chama de S-BFD ou Seamless BFD.
Comentários finais:
A migração para o paradigma Segment Routing traz vantagens e algumas desvantagens para o operador de redes; um bom projeto pode trazer uma implantação mais suave e sem perda de funcionalidade, se respeitando tanto a rede do cliente quanto os serviços prestados – conte com a Routz para tanto!
Texto por: Rafael Ribeiro
Glossário:
BFD Bidirectional Forwarding Detection
IETF Internet Engineering Task Force
IGP Internal Gateway Protocol
IP Internet Protocol
IS-IS Intermediate system to Intermediate system
LSP Label-Switched Path
MPLS Multiprotocol Label Switching
MTU Maximum Transport Unit
OSPF Open Shortest Path First
PCE Path Computation Engine
RSVP-TE Resource Reservation Protocol, Traffic Engineering extensions
SPRING Source Packet Routing in Networking
SR-MPLS Segment Routing with the MPLS Data Plane
SRv6 Segment Routing over IPv6
VPN Virtual Private Network
