Классы эквивалентного обслуживания (FEC)

Классом эквивалентного обслуживания (Forwarding Equivalency Class,FEC) -называется группа пакетов третьего уровня, например IP-пакетов, которые одинаково обслуживаются и пересылаются. Термин FEC применяют для операций коммутации меткой. При использовании технологии MPLS соответствие между пакетом и «классом эквивалентного обслуживания» FEC устанавливается один раз, на входе в сеть MPLS. К одному FEC относятся пакеты всех потоков, пути следования которых через сеть (или часть сети) совпадают. С точки зрения выбора ближайшего маршрутизатора, к которому их надо переслать, все пакеты одного FEC неразличимы.

FEC используется для описания пакетов с адресом назначения, обычно адресом конечного получателя трафика, например хост-машины.

Использование FEC позволяет:

• - Объединять пакеты в классы. При таком объединении значение FEC в пакете может использоваться для установки приоритетов. При обработке пакетов предоставляется более высокий приоритет одним пакетам по отношению к другим.
• - Обеспечить поддержание эффективных операций QoS. Например, FEC могут быть связаны с высокоприоритетным голосовым трафиком в реальном времени, низкоприоритетным трафиком Интернет-конференций и т. д.

FEC-класс пакета может определяться по одному или по нескольким параметрам, указанным сетевым администратором. Среди возможных параметров можно назвать:

• - IP-адрсс отправителя и/или получателя или IP-адрсса сетей;
• - номера портов отправителя и/или получателя;
• - идентификатор IP-протокола;
• - код дифференцированной службы;
• - метку потока IPv6.

Для различных классов обслуживания используются различные FEC и связанные с ними метки.

В сети MPLS возможны два подхода к пересылке пакетов с учетом класса

Таблица 4.1. Пример связи адресов и FEC

обслуживания.

Первый - предусматривает обработку пакетов в выходных очередях маршрутизаторов с учетом значений приоритета, указанного в заголовке MPLS.

Второй - базируется на том, что для каждой пары, состоящей из входного и выходного маршрутизаторов, определяется несколько путей коммутации меток (Label Switched Path, LSP) с различными характеристиками производительности, полосы пропускания, времени задержки и других параметров. После этого входной граничный маршрутизатор направляет один тип трафика по одному пути, другой - по другому, третий - по третьему и т.д.

В маршрутизаторах хранится таблица связи меток (Incoming Label Mapping, ILM). Для се создания используется таблица переадресации помеченных пакетов (Next Hop Label Forwarding Entry, NHLFE). Производится обмен старой метки на новую, после чего пакет пересылается с новой меткой дальше. Эта процедура называется обменом меток. Одна входная метка может меняться на несколько исходящих меток. FEC является одним из основных компонентов MPLS, который определяет во многом работу всей сети. Все целевые адреса принадлежат к классам обслуживания FEC. FEC обычно ассоциируется напрямую с одним или несколькими адресами назначения. Эти данные записываются в таблицу маршрутизации. Если требуется направить поток данных к нескольким сетевым адресам одним и тем же путем, то для этих адресов выбирается один класс обслуживания. В простейшем случае записи не должны быть очень точными. Все пакеты с одной определенной сетью назначения ассоциируются с одним и тем же FEC. Также возможно один и тот же префикс относить к различным классам FEC. Назначение определенного FEC-класса должно выполнятся либо путем ручной настройки, либо с помощью сигнального протокола, либо на основе анализа пакетов, поступающих на входные маршрутизаторы.

Трафик одного FEC-класса пересекает MPLS-домен по LSP-пути.

Для определения топологии и текущего состояния домена требуется протокол маршрутизации, позволяющий каждому FEC-классу назначать конкретный LSP-путь. Протокол маршрутизации должен быть способен собирать и использовать информацию для поддержания требований к качеству обслуживания данного FEC-класса. Отдельные маршрутизаторы должны знать о LSP-пути данного FEC-класса, должны назначать LSP-путь входящей метке, а также должны обмениваться этой меткой со всеми остальными маршрутизаторами, которые могут послать им пакеты данного FEC-класса. LSP-пути классифицируются следующим образом:

• - Между двумя граничными LER MPLS-домена проходит один маршрут.
• - Один выходной LER, несколько входных маршругизаторов. Назначенный одному FEC-классу трафик может поступать от разных источников через разные входные LER. Примером такой ситуации является корпоративная Интернет-сеть, расположенная в одном регионе, но с доступом к MPLS-домену через несколько входных LER. В такой ситуации через MPLS-домен проходит несколько маршрутов, возможно, с общими конечными ретрансляционными участками.
• - Несколько выходных маршрутизаторов для трафика целевой рассылки. В рекомендации RFC 3031 утверждается, что чаще всего пакету присваивается FEC-класс на основе (частично или целиком) адреса получателя сетевого уровня. В противном случае, возможно, для FEC-класса потребуются маршруты к нескольким различным выходным маршрутизаторам. Однако, скорее всего, существует несколько сетей, в которые трафик может быть доставлен через один выходной LSR-маршрутизатор.

- В RFC 3031 групповая рассылка упоминается как предмет дальнейших исследований.

При создании сети нужно обратить внимание, чтобы число классов обслуживания было оптимальным для реализации всех важных приложений и требуемых параметров качества.