MPLS-TE: เปรียบเทียบ SPF (OSPF/ISIS) กับ CSPF (OSPF-TE/ISIS-TE)
Note and Shared: MPLS-TE MPLS-TE คือ การควบคุม Traffic (Traffic Engineering) บนพื้นฐานของ Technology MPLS ข้อมูลก่อนการอ่านบทความ: - OSPF และ ISIS ธรรมดา จะใช้วิธีการคำนวณ the best path บนพื้นฐานของ algorithm แบบ SPF (Shortest Path First) - OSPF-TE และ ISIS-TE จะใช้วิธีการคำนวณ the best path บนพื้นฐานของ algorithm แบบ CSPC (Constraint-Based SPF) Note: OSPF-TE และ ISIS-TE คือ Link-State routing protocol ที่เพิ่มขีดความสามารถให้รองรับ TE หรือ Traffic Engineering ได้ คำถาม: แล้ว SPF กับ CSPF มันต่างกันยังไง แล้วมันมาช่วย MPSL-TE อย่างไร หรือมาช่วยในการของการทำ Traffic Engineering อย่างไรล่ะ หม่ะ!!!! เราไปเริ่มอ่านบทความข้างล่างกันเลยดีกว่า Dynamic Routing พื้นฐานอย่าง OSPF และ ISIS จะทำการคำนวณเลือก the best path อย่างอัตโนมัติ โดยการใช้ SPF (Shortest Path First) Algorithm แบบธรรมดา ซึ่งส่งผลกระทบทำให้เกิด congestion หรือความแออัด ขึ้นในบางจุด (บาง hop) ของการรับส่งข้อมูลจากต้นทางไปยังปลายทาง แล้วเพราะอะไรล่ะ? SPF (Shortest Path First) Algorithm แบบพื้นฐาน (SPF แบบธรรมดา) SPF จะคำนวณ the best path จากต้นทางไปยังปลายทางบนพื้นฐานของค่า Cost ที่น้อยที่สุด โดยไม่สน Bandwidth Requirement (ไม่สนใจความต้องการ Bandwidth) ของการใช้งานจากต้นทางไปยังปลายทาง และไม่สนใจว่า Bandwidth ระหว่างทางถูกจองไปแล้วเท่าไหร่ และมีเหลืออยู่เท่าไหร่ ในกรณีของ SPF แล้ว จะไม่สนใจเลยว่า Bandwidth ระหว่างทางจะมีเพียงพอที่จะรองรับความต้องการ Bandwidth จากต้นทางไปยังปลายทางหรือไม่ (SPF จะคำนวณ the best path โดยไม่สนใจ Available Bandwidth (Bandwidth ที่มีเหลือ) ระหว่างทาง) นั่นก็คือ การคำนวณ the best path ของ SPF จะสนใจแต่เพียงค่า cost เพียงอย่างเดียว (the best path ของ SPF จะสนใจเส้นทางที่มีค่า cost รวมจากต้นทางไปยังปลายทางที่น้อยที่สุดเพียงอย่างเดียวเท่านั้น) ผลจากการคำนวณเลือก the best path ของ SPF ที่สนใจแต่เพียงค่า cost เพียงอย่างเดียวเท่านั้น คือ อาจจะทำให้เกิด congestion หรือเกิดความแออัดของการรับส่งข้อมูลในบางจุด หรือบาง hop ของ path ได้ แต่สำหรับ CSPF (Constraint-Based SPF) แล้ว CSPF จะเป็นการคำนวณ SPF เพื่อหา the best path ที่อยู่บนพื้นฐาน requirement หรืออยู่บนพื้นฐานของข้อจำกัดในการคำนวณ best path (อยู่บนพื้นฐานของ constraint) เช่น ต้นทางต้องการสร้างเส้นทางจากต้นทางไปยังปลายทางโดยมีเงื่อนไข หรือ requirement ของ Bandwidth อยู่ที่ 50 Mbps แล้ว CSPF จะทำการคำนวณหาเส้นทางว่า: 1. เส้นทางไหนบ้างที่มี Bandwidth ระหว่างทาง จากต้นทางไปยังปลายทางที่เพียงพอต่อความต้องการนี้ โดยเส้นทางไหนที่มี Available Bandwidth หรือ Bandwidth ที่เหลืออยู่ ที่ไม่เพียงพอต่อความต้องการนี้จะถูกตัดทิ้งไปจากการถูกเลือกเป็น Best Path สำหรับ CSPF ซึ่งหากเส้นทางที่มี Bandwidth เหลือเพียงพอต่อความต้องการ มีมากกว่า 1 เส้นทางแล้ว ให้พิจารณาข้อต่อไป 2. หลังจากได้เส้นทางจากข้อ 1 แล้ว (กรณีมีเส้นทางมากกว่า 1 เส้นทาง) CSPF จะมาพิจารณาต่อว่า เส้นทางที่เหลือจากข้อ 1 นั้น มีเส้นทางไหนบ้างที่มีค่า cost รวมจากต้นทางไปยังปลายทางที่น้อยที่สุด ซึ่งเส้นทางที่มีค่า cost รวมจากต้นทางไปยังปลายทางที่น้อยที่สุดในข้อ 2 นี้ จะถูกเลือกเป็น Best Path สำหรับ MPLS-TE แล้ว Constraint (เงื่อนไข/ข้อจำกัด) ในการคำนวณ the best path บน CSPF ในความเป็นจริงแล้ว จะไม่ได้มีแค่ Bandwidth แต่จะมีอีกเยอะแยะมากมาย ไม่่ว่าจะเป็น การเลือก media และอื่นๆ เป็นต้น มาทำโจทย์ MPLS-TE กันหน่อย แจ้งก่อนทำโจทย์: ภาพ 1 กับภาพ 2 จริงๆ แล้วเป็นภาพเดียวกันนะครับ แต่ภาพสอง ผมจะระบุ Available Bandwidth (หรือ Bandwidth ที่เหลืออยู่) ให้ เพื่อความง่ายในการคิด คำถามที่ 1: ถ้า Router ทุกๆ ตัวในภาพใช้ Algorithm แบบ SPF ในการคำนวณ the best path แล้ว Source X (SX) บน Router RX จะมีเส้นทาง (path) หรือท่อที่มีความต้องการ Bandwidth 300 Mbps ไปยัง Destination Y (DY) ผ่าน Router R1 บน Path ใด (Path P1 หรือ P2 หรือ P3 หรือ P4)? และเพราะอะไร? คำถามที่ 2: ถ้า Router ทุกๆ ตัวในภาพใช้ Algorithm CSPF ในการคำนวณ the best path แล้ว Source X (SX) บน Router RX จะมีเส้นทาง (path) หรือท่อที่มีความต้องการ Bandwidth 300 Mbps ไปยัง Destination Y (DY) ผ่าน Router R1 บน Path ใด (Path P1 หรือ P2 หรือ P3 หรือ P4)? และเพราะอะไร?
เฉลยคำตอบนะครับ:
คำถามที่ 1: ถ้า Router ทุกๆ ตัวในภาพใช้ Algorithm แบบ SPF ในการคำนวณ the best path แล้ว Source X (SX) บน Router RX จะมีเส้นทาง (path) หรือท่อที่มีความต้องการ Bandwidth 300 Mbps ไปยัง Destination Y (DY) ผ่าน Router R1 บน Path ใด (Path P1 หรือ P2 หรือ P3 หรือ P4)? และเพราะอะไร?
คำตอบคือ: Source X (SX) บน Router RX จะมีเส้นทาง (Path) ที่มีความต้องการ Bandwidth 300 Mbps ไปยัง Destination Y (DY) ผ่าน Router R1 บน Path P1 (RX-R1-RY) เพราะเส้นทางนี้ เป็นเส้นทางที่มีค่า Cost รวมกันที่น้อยที่สุด คือ Cost รวมเท่ากับ 20 โดยไม่สนใจ Available Bandwidth ว่าจะมีเหลือเพียงพอต่อความต้องการของ SX ไปยัง DY หรือไม่ (SX ไปยัง DY ต้องการ 300 Mbps) ซึ่งมีความเสี่ยงทำให้เกิด Congestion ได้สำหรับการเลือก the best path บนพื้นฐานของ SPF
=======================================
คำถามที่ 2: ถ้า Router ทุกๆ ตัวในภาพใช้ Algorithm CSPF ในการคำนวณ the best path แล้ว Source X (SX) บน Router RX จะมีเส้นทาง (path) หรือท่อที่มีความต้องการ Bandwidth 300 Mbps ไปยัง Destination Y (DY) ผ่าน Router R1 บน Path ใด (Path P1 หรือ P2 หรือ P3 หรือ P4)? และเพราะอะไร? คำตอบคือ: Source X (SX) บน Router RX จะมีเส้นทาง (path) หรือท่อที่มีความต้องการ Bandwidth 300 Mbps ไปยัง Destination Y (DY) ผ่าน Router R1 บน Path P3 (RX-R1-R4-R3-RY) โดยมีขั้นตอนการเลือก the best path ดังนี้ Step 1: RX จะทำการตรวจสอบเส้นทางทั้งหมดที่เป็นไปได้ทุกๆ เส้นทาง จากตัวมันเองไปยัง RY โดยพิจารณาจาก Available Bandwidth (หรือ Bandwidth ที่เหลือเพียงพอต่อความต้องการ) บนเส้นทางทั้งหมด ว่าเส้นทางไหนบ้างที่มี Bandwidth เหลือเพียงพอต่อความต้องการ เป็นอันดับแรก โดยถ้าอ้างอิงจากโจทย์แล้ว RX ต้องเลือกเส้นทางใดๆ ที่มี Bandwith เหลือมากกว่า หรือเท่ากับ 300 Mbps ซึ่งเป็นความต้องการของ Source SX บน Router RX ไปยัง Destination DY บน Router RY ดังนั้น ใน Step 1 นี้, RX จะมีเส้นทางที่เป็นไปได้ที่มี Available Bandwidth เพียงพอต่อความต้องการจาก Source SX ไปยัง Destination DY ซึ่งต้องการ Bandwidth ขนาด 300 Mbps คือ เส้นทางที่เป็นไปได้ที่ 1: (ให้ดูภาพที่ 2 ประกอบ) RX-R1-R4-R3-RY (Path P3) โดยมี Available Bandwidth ที่น้อยที่สุด เมื่อพิจารณาตลอดเส้นทางจาก RX ไปยัง RY คือ 300 Mbps (Available Bandwidth ระหว่าง R3 กับ RY) ซึ่งมี Bandwidth เหลือเพียงพอต่อความต้องการจาก Source SX ไปยัง Destination DY ที่ต้องการ 300 Mbps แบบพอดิบพอดี
เส้นทางที่เป็นไปได้ที่ 2: (ให้ดูภาพที่ 2 ประกอบ) RX-R1-R6-R5-R7-RY (Path P4)โดยมี Available Bandwidth ที่น้อยที่สุด เมื่อพิจารณาตลอดเส้นทางจาก RX ไปยัง RY คือ 500 Mbps (Available Bandwidth ระหว่าง R5 กับ R7 และระหว่าง R7 กับ RY) ซึ่งมี Bandwidth เหลือเพียงพอต่อความต้องการจาก Source SX ไปยัง Destination DY ที่ต้องการ 300 Mbps
Step 2: เนื่องจากว่า ในตอนนี้ RX มีเส้นทางที่เป็นไปได้ไปยัง RY ที่ Available Bandwidth ที่เพียงพอต่อความต้องการรจาก Source SX ไปยัง Destination DY ที่ต้องการ 300 Mbps สองเส้นทางคือ เส้นทางที่เป็นไปได้ที่ 1: RX-R1-R4-R3-RY (Path P3) เส้นทางที่เป็นไปได้ที่ 2: RX-R1-R6-R5-R7-RY (Path P4) ซึ่งใน Step 2 นี้, RX จะต้องนำเส้นทางที่เป็นไปได้ทั้งสองเส้นทาง มาทำการเปรียบเทียบต่อว่า เส้นทางไหนมีค่า Cost รวมจากตัวมันไปยัง RY ที่น้อยที่สุด
เส้นทางที่เป็นไปได้ที่ 1: RX-R1-R4-R3-RY (Path P3) มีค่า Cost รวมที่น้อยที่สุด คือ 40 เส้นทางที่เป็นไปได้ที่ 2: RX-R1-R6-R5-R7-RY (Path P4) มีค่า Cost รวมที่น้อยที่สุด คือ 50 เมื่อมาถึงขั้นตอนนี้แล้ว RX จะทำการเลือกเส้นทาง RX-R1-R4-R3-RY (Path P3) เป็น The Best Path สำหรับ Source SX ไปยัง Destination DY ที่ต้องการ Bandwidth 300 Mpbs เพราะมี Available Bandwidth ตลอดเส้นทางที่เพียงพอต่อความต้องการจาก SX ไปยัง DY และมีค่า Cost รวมตลอดเส้นทางที่น้อยที่สุด ==============================================
ในความเป็นจริงแล้วนั้น การคำนวณเลือก The Best Path ของ CSPF บน MPLS Traffic Engineering นั้น ยังสามารถกำหนดเงื่อนไข หรือ Parameter อื่นๆ ได้อีก (ไม่ได้มีเพียงแค่ Available Bandwidth กับค่า Cost เท่านั้น) ซึ่งตัวอย่างในบทความนี้เป็นเพียงแนวทางให้ท่านเริ่มเดินทางไปสู่ความรู้ MPLS-TE ไปได้อย่างถูกต้อง และช่วยให้ท่านสามารถเดินทางต่อไป หรือศึกษาต่อไป ด้วยตัวท่านเองได้อย่างง่าย และสบายมากขึ้น หวังเป็นอย่างยิ่งว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์แก่ผู้ที่สนใจ หรือโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ผู้ที่กำลังทำงานเกี่ยวกับสิ่งนี้อยู่ ขอบคุณครับโก้-ชัยวัฒน์ (KoChaiwat)
| Create Date : 28 มิถุนายน 2560 |
| Last Update : 15 กรกฎาคม 2560 13:04:08 น. |
|
0 comments
|
| Counter : 9410 Pageviews. |
|
 |
|
ฝากข้อความหลังไมค์
Rss Feed
ผู้ติดตามบล็อก : 693 คน [
