Traffic Engineering with traditional Routing Protocols. SE Internet Routing, 2008, TU Berlin Florian Holzhauer

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1 Traffic Engineering with traditional Routing Protocols SE Internet Routing, 2008, TU Berlin Florian Holzhauer

2 Intra Domain Routing Routing innerhalb eines eigenen Netzes Protokoll relativ frei wählbar OSPF, IS-IS, RIP, BGP,... Hier: Standardnetz 2

3 Routing

4 Routing Ausfallsicherheit Kurze Wege

5 Gewichte Jede Verbindung hat ein Gewicht Niedrigste Summe = gewählter Weg

6 Gewichte II Traditionell: Jede Kante hat Gewicht von Cisco: Gewicht invers zu Bandbreite

7 Lastverteilung? Netzausbau teuer Effiziente Ressourcennutzung Traditionelle Routingprotokolle haben keinen Überblick Aufwendigeres Protokoll = Neue Hardware 7

8 Ziel: AdvancedOSPF Gleichmässige Lastverteilung Kein neues Protokoll Ideal: Komplett Transparent für Router Seltene Routingänderung Ausfallsicherheit & Redundanz 8

9 u t q r s v w q,r,s,w senden zu t Gleiches Gewicht 9

10 u.5 2 t q r v s.5 w q,r,s,w senden zu t 2.5 Lokale Anpassung 0

11 u 2 t q r v s w q,r,s,w senden zu t 2 Globale Anpassung

12 Routing model optimization Topology & configuration Traffic demands Setting weights measurement control Operational network AdvancedOSPF 2

13 Messung: Topology Netzstatus Traffic Topology & configuration Routing model Traffic demands optimization Setting weights Auslastung Bisherige Konfiguration SNMP-Daten measurement Operational network control

14 Messung II: Demands Traffic - Prognosen Routing model optimization Verträge Kundenzahlen Aussenanbindung Topology & configuration measurement Traffic demands Operational network Setting weights control 4

15 Modellierung Berechnung des Traffics zwischen allen Endpunkten Theoretische Linkauslastung Optimierung der Gewichte zur idealen Lastverteilung 5

16 Konfiguration Konfiguration der neu berechneten Linkgewichte in den Routern Änderungen bringen vorübergehend inkonsistentes Routing mit sich Möglichst selten 6

17 Analyse OPT: Idealer Algorithmus Vollständig flexibel, theoretisch, Berechnung in Echtzeit UnitOSPF: Gleiches Gewicht für jeden Link InvCapOSPF: Inverses Gewicht zu Kapazität (Cisco) AdvancedOSPF: Modellierte OSPF-Gewichte 7

18 Statische Analyse I Geplantes AT&T Netz Gleichbleibender Verkehr 90 Router, 274 Verbindungen 8

19 Statische Analyse II Höchste Mehrauslastung gegenüber OPT auf einem Link: AdvancedOSPF: % UnitOSPF + InvCapOSPF: <50% AdvancedOSPF: Bis zu 50% mehr Traffic möglich gegenüber UnitOSPF 9

20 Link Kosten Funktion AdvancedOSPF kann wesentlich längere Routen verursachen Nicht immer sinnvoll 20% statt 0% Maximal-Last, dafür deutlich längere Routen? 20

21 Link Kosten Funktion Entlastung eines vollen Links wertvoller als Entlastung eines leeren Links Nicht linear cost load 2

22 Statisch, steigend Gleiches Szenario wie vorhin Mit Link-Kosten-Funktion Traffic wird mit einer Konstanten multipliziert 22

23 Steigender Verkehr.4.2 InvCapOSPF UnitOSPF AdvancedOSPF OPT cost demand cost: Normalisierte Summe der Linkgewichte > = überlastetes Netz 2

24 Steigender Verkehr II.4.2 InvCapOSPF UnitOSPF AdvancedOSPF OPT max-utilization demand Maximale Linkauslastung 24

25 Dynamischer Verkehr Traffic ist selten statisch Tag/Nacht, Wochenende,... Linktraffic wird zufällig mit 0..2 multipliziert Nahezu gleiche Ergebnisse 25

26 Änderungshäufigkeit Netz ist auf homogene Auslastung optimiert Robust gegenüber Schwankungen Einzelne Ausfälle kein Problem 26

27 Reaktionsdauer Änderungen werden zentral berechnet Fehlererkennung schneller Vorausberechnung möglich 27

28 Fazit AdvancedOSPF erfüllt alle Anforderungen Fast optimaler Algorithmus Keine feste Formel Weiche Kriterien wie neue Verträge werden ebenfalls eingerechnet 28