Теоретические основы и архитектура
Лабораторная работа соединяет три урока модуля. На первой топологии вы поднимаете SR-MPLS ядро, помечаете маршруты критичного VRF A цветом 200 и настраиваете ODN-шаблон, который строит путь без «красных» линков; обычный VRF B остаётся на кратчайшем пути IGP. Затем вы отключаете линк, измеряете потери, наблюдаете, как политика становится недействительной, а трафик уходит на IGP, и проверяете возврат после восстановления. На второй независимой топологии вы собираете SRv6 L3VPN с uDT4 и сравниваете его с SR-MPLS: заголовок, накладные расходы, результат теста MTU. Цель - не получить красивые цифры, а научиться предсказывать путь и список SID заранее, проверять их по выводам и объяснять поведение при отказе. Поддержка ODN, uSID и SRv6 зависит от платформы и релиза, поэтому часть шагов может потребовать другого образа.
Цель лаборатории и что вы доказываете
Лаборатория собирает три темы модуля в одну проверяемую схему: ODN с цветом для критичного VRF (урок 1), две плоскости и защита от сбоя (урок 2) и сравнение с SRv6 L3VPN (урок 3). Конкретное утверждение, которое вы проверяете: трафик VRF A с color 200 идёт по пути без линков RED независимо от IGP-метрики, трафик VRF B идёт по кратчайшему пути, а при отказе единственного допустимого пути VRF A переходит на IGP, а не пропадает. На второй топологии вы доказываете, что SRv6 L3VPN даёт тот же сервис без меток MPLS ценой более длинного заголовка. Начинайте с предсказания: рассчитайте руками стоимость путей и список SID, и только потом сверяйте с выводом.
Топология и расчёт ожидаемых путей
PE1 соединён с P1 по линку GREEN со стоимостью 10 и с P2 по линку RED со стоимостью 5; P1-PE2 стоит 10, P2-PE2 стоит 5. Кратчайший путь PE1-PE2 идёт через P2 и стоит 10, путь через P1 - 20. Поэтому маршрут без color (VRF B) пойдёт через P2. Шаблон ODN для color 200 исключает линки с affinity RED, остаётся только путь через P1 (стоимость 20). Так как Node-SID PE2 ведёт трафик по кратчайшему пути (через P2), чтобы заставить его идти через P1, список SID должен содержать Node-SID P1 и затем Node-SID PE2: 16011, 16002. Это важная проверка: если вы видите в политике один SID 16002, ограничение RED не сработало (affinity не анонсирован или не присвоен интерфейсу).
Что происходит при отказе
При отключении P1-PE2 происходит три события. Первое: TI-LFA на P1 (PLR) за десятки миллисекунд переключает пакеты на резервный путь, и это защищает тот трафик, который уже идёт через P1 по Node-SID. Второе: IGP сходится, PE1 пересчитывает путь политики: без линков RED до PE2 пути нет, политика становится недействительной. Третье: Automated Steering возвращает VPN-маршруты на IGP, поэтому VRF A идёт кратчайшим путём через P2, то есть по линку RED. Это вполне ожидаемое поведение, но оно нарушает исходное намерение «никогда не использовать RED», поэтому в рабочей сети добавляют запасной candidate path с понятной деградацией или drop-upon-invalid, если нарушение SLA недопустимо. Лабораторная фиксирует именно это: что видит оператор и сколько длится окно потерь. Значения в вашем стенде зависят от платформы и образа; сравнивайте этапы между собой, а не с эталонными цифрами.
Методика измерений
Используйте непрерывный ping с интервалом 10-100 мс из CE-A1 к CE-A2 и из CE-B1 к CE-B2 одновременно. Потери считайте как число потерянных ответов, умноженное на интервал. Отказ вызывайте отключением линка на соседнем узле, а не командой shutdown на PE1, чтобы не получить мгновенное обнаружение. Каждый тест повторите несколько раз, фиксируйте медиану и максимум. Перед отказом снимите состояние: политика, список SID, трассировка, таблица меток, состояние BGP; после - тот же набор. Разницу записывайте в таблицу, а не по памяти. Для виртуальных образов учитывайте шум CPU и ограничения функций: ODN, Flex-Algo, SRv6 и uSID поддерживаются не на всех образах и релизах, на отсутствие поддержки указывает отказ парсера или состояние down без причины.
Вторая топология: что сравнивать
Топология SRv6 независима: на ней нет MPLS, locator анонсируются в IS-IS, PE4 выдаёт End.DT4 (uDT4) для VRF A, а PE3 получает его в VPNv4. Сравнивайте четыре вещи. Заголовок: в дампе внешний IPv6 с DA = SID сервиса и Next Header 4 (IPv4), SRH отсутствует при единственном SID, при traffic engineering появляется SRH или несколько uSID. Накладные расходы: 40 байт против 8 байт меток (транспортная и сервисная) в SR-MPLS. MTU: ping размером 1500 с DF должен пройти или нет в зависимости от MTU ядра; результат зависит от платформы и релиза, поэтому фиксируйте его вместе с MTU каждого линка. Защита: проверьте, что TI-LFA или резервный путь работает и для SRv6 на платформе, и что locator не потерялся при отказе.
Критерии приёмки и откат
Лаборатория считается пройденной, когда выполнены пять условий: политика color 200 up и использует список без RED; VRF B идёт через P2; при отказе VRF A сохраняет связность через IGP, а политика становится down; после восстановления политика вернулась; SRv6 L3VPN работает и в дампе виден внешний IPv6 без меток. Перед началом сохраните конфигурации узлов, после работы очистите состояние: включите линки, удалите тестовые политики и фильтры. Если политика не поднимается, идите сверху вниз: цвет в маршруте, шаблон ODN, affinity, достижимость SID, потом MSD и платформенные ограничения.
Схема архитектуры и топология
Topology 1: SR-MPLS core, SRGB 16000-23999 (Cisco default, not a standard)
10.0.0.0/30 metric 10 10.0.0.8/30
+----------- P1 10.255.0.11 -----------+
| GREEN GREEN |
CE-A1 -- PE1 10.255.0.1 PE2 10.255.0.2 -- CE-A2 192.168.20.0/24
CE-B1 -- (VRF A RT 65000:100, color 200) (export: color 200) -- CE-B2 172.16.20.0/24
| RED RED |
+----------- P2 10.255.0.12 -----------+
10.0.0.4/30 metric 5 10.0.0.12/30 metric 5
RR 10.255.0.100 (AS 65000); ODN template color 200 excludes RED
Topology 2: SRv6 L3VPN, block fcbb:bb01::/32 (second, separate network)
CE-A3 -- PE3 fcbb:bb01:3::/48 ----- P3 ----- PE4 fcbb:bb01:4::/48 -- CE-A4
RR fcbb:bb01:100::1, End.DT4 SID for VRF A on PE4: fcbb:bb01:4:e004::Схема прохождения трафика и стек меток
1. Build topology 1: IS-IS with SR, TI-LFA, VRF A and VRF B, PE2 colors VRF A routes 200.
2. VRF B (no color): PE1 reaches PE2 over the IGP shortest path via P2 (cost 10).
3. VRF A (color 200): PE1 creates the ODN policy; path excludes RED -> via P1 (cost 20).
4. Verify: policy up, SID list (16011, 16002), traceroute: VRF A hops via P1, VRF B via P2.
5. Fail the P1-PE2 link: TI-LFA repairs the IGP path; the policy has no path without RED.
6. The policy goes down; Automated Steering falls back to the IGP: VRF A now uses P2.
7. Restore the link: the policy is recomputed and VRF A returns to the P1 path.
8. Build topology 2 (SRv6): compare the encapsulation, SIDs, overhead and the MTU result.Таблица состояний и параметров
| Этап | Действие | Ожидаемый результат |
|---|---|---|
| 1. Базовая сеть | IS-IS, SR, VRF A и B, color на экспорте PE2 | Маршрут VRF A несёт Color 200 |
| 2. Линия сравнения | Трассировка в VRF B без color | Путь по IGP через P2 (меньшая стоимость) |
| 3. ODN | Шаблон color 200 с exclude-any RED | Политика up, VRF A идёт через P1 |
| 4. Отказ P1-PE2 | Отключить линк, снять потери | Политика down, VRF A уходит на IGP через P2 |
| 5. Восстановление | Включить линк | Политика пересчитана, путь снова через P1 |
| 6. SRv6 | L3VPN на второй топологии | Внешний IPv6 с SID сервиса, без меток |
Архитектурная модель и принцип работы
В реальных сетях оператора MPLS объединяет оборудование различных производителей. Ниже представлены практические примеры конфигурации и вывода команд Data Plane / Control Plane для четырёх платформ: Cisco IOS-XE/XR, Huawei VRP, Juniper Junos и MikroTik RouterOS v7. Обратите внимание на различия в синтаксисе и механизмах распределения меток.
