Segment Routing-もうLDP/RSVPはいらない-	
Shishio Tsuchiya	
shtsuchi@cisco.com		©
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1Agenda	• Segment Routing Overview	• Complex of legacy MPLS	
• Segment Routing use case	• IETF Status	

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サービス・プロバイダーの憂鬱	• トラフィック・パターンの多様化	

• マルチサービス/共通基盤	

• レベニューモデルの変化	

• パス・スケーラビリティ	

• 経路爆発	• 管理コスト	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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3

MPLSDN	

管理コストと複雑さを増加させずに、より速くサービスを達成する方法とは？

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4Segment Routing

64	

draft-previdi-filsfils-isis-segment-routing

67

6870

• ネットワークをSegmentで表現する	

71
65

6966

• SegmentにはNodeとAdjacency2つの要素がある	

2adj

4adj

• LDP/RSVPを使わず、直接IGPによりこれらのIDをアドバタイズする	• ネットワークからLDP/RSVPのステートを排除する事が出来る	
• 現在はdraft-filsfils-rtgwg-segment-routingにてアーキテクチャーを定義	

Node Segment	

64

67

Adjacency Segment

68

70

64
7165

6966

106105

70
10667

65

68102

10171

6966105105102

102

102

71

71

71

71

101

101

101

101

data

data

data

data

data

data

data

data

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Cisco Confidential5Segment Routing
Combination NodeID+AdjID
draft-previdi-filsfils-isis-segment-routing	
71に行くには67,68
経由で到達
67

105
71
data

105

64
data

71
67

68

data

105

70

71
65

66 71

data

69

data

• Node IDとAdjacency IDの組み合わせも可能 	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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6Agenda	• Segment Routing Overview	• Complex of legacy MPLS	
• Segment Routing use case	• IETF Status	

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7

MPLS OAM Requirement	
Control Plane!

IP Routing Protocols	

OSPF/ISIS/BGP/EIGRP/RIP

IP Routing Table"
Label Information Base(LIB)"

Data Plane!
CEF"Switching"

MPLS Label "Control Protocol"

TDP/LDP/RSVP/CR-LDP/BGP

Forwarding Information
Base (FIB)"
Label Forwarding
Information Base (LFIB)"• コントロールプレーンとデータプレーンを分離	• データプレーンを確認するための新しいOAMツール(RFC4379)が必要に	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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8

MPLS LDP IGP Synchronization(RFC5443)	
LFIB

LFIB

LFIB

LFIB

FIB

FIB

FIB

FIB

LFIB

LFIB

FIB

FIB
65535

LFIB

LFIB

LFIB

LFIB

FIB

FIB

FIB

FIB

• 2つ以上のコントロールプレーン/データプレーンを使う為に相互での矛盾が起こりうる	• LDP Stateの監視を行いMax Metricでコントロールをする	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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9

Discovery of MPLS LSR TE Mesh Membership(RFC4972)	

Blue is Voice,12 tunnels
Red is Video,12 tunnels

01230 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
mesh-group-number 1|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Tail-end IPv4 address 1|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Name length |Tail-end name 1|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+////+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
mesh-group-number n|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Tail-end IPv4 address n|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Name length |Tail-end name n|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+• RSVPのパスセットアップに必要なTEDBの為にOSPF/ISISを拡張(RFC3630/RFC5305)	

• ノードがどのMesh Groupに入るかの伝播も拡張し、設定負荷などを軽減	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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10

まとめ	
• コントロールプレーンとデータプレーンが大きく離れているので、追加でOAMが必要に	• コントロールプレーンが複数あるので、監視する仕組みが必要に	• 多くの設定を要する為に、設定情報を分散させる仕組みが必要に	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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11Agenda	• Segment Routing Overview	• Complex of legacy MPLS	
• Segment Routing use case	• IETF Status	

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12Applicability
Simplicity/Scalable TE	PEPE

• Simplicity	
VPNサービスの為にはPEのNode IDを知ってるのみで良い	
IGP/LDPのSyncなどを気にする必要が無くなる	
一つのプロトコルのみの運用	

• Scalable TE	
RSVP TEでフルメッシュの運用をすると、N-1のHead/TailおよびN(N-1)/2 midpoint LSPの管理が必要	
SRではStateを管理する必要が無い。State in the packet	
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13Applicability
Simple Disjointness/CoS Based TE	

• Simple Disjointness	
品質の厳しい顧客にはプライマリ/セカンダリが互いに分離したパスが必要になる。	
SRであればNode IDをStackする事でコントロールが可能	

• CoS Based TE	
データは回線コストの安いUS経由/VoIPは低遅延のロシア経由など	品質に応じたトラフィックエンジニアリングも実施可能		
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14

Applicability
Segment Routing in Software Defined Networks(SR-SDN)	

FULL
6870}
,
96
{68,7069

帯域の問題は無し• ネットワークがシンプルなので、パスセットアップも非常に簡単になる		© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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15

Agenda	• Segment Routing Overview	• Complex of legacy MPLS	
• Segment Routing use case	• IETF Status	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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Segment Routing IETF Status	
• IETF 87 - Berlin, Germany	
Stacked Tunnels for Source Routing (STATUS) BOF	
http://www.ietf.org/proceedings/87/status.html	

• IETF 88 - Vancouver, BC, Canada	"Source Packet Routing in Networking" (spring) WG	
https://datatracker.ietf.org/doc/charter-ietf-spring/	
Milestones:	ü High Level Architecture	ü MPLS Architecture/IPv6 Architecture	ü Use case	ü OAM/Inter-work/interop report etc..	

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17

IETF Activity

http://tools.ietf.org/wg/spring/	• SRアークテクチャー 	
draft-filsfils-rtgwg-segment-routing	• Use case	draft-filsfils-rtgwg-segment-routing-use-cases	• SRの為のISIS拡張	
draft-previdi-isis-segment-routing-extensions	• SRの為のOSPF拡張	
draft-psenak-ospf-segment-routing-extensions	draft-psenak-ospf-segment-routing-ospfv3-extension	• SR with MPLS	
draft-filsfils-spring-segment-routing-mpls	
draft-filsfils-spring-segment-routing-ldp-interop	draft-kumar-mpls-spring-lsp-ping	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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18OSPF Extended Prefix TLV
draft-psenak-ospf-segment-routing-extensions	
01230 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Type(1)|
Length|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+| Route Type| Prefix Length |AF(0)|Reserved|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Address Prefix (variable)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Sub-TLVs (variable)|+-+||
OSPFルートタイプ:
0 - unspecified
1 - intra-area
3 - inter-area
5 - external
7 - NSSA external• Opaque TLVを用いてSIDを伝播	
AF:0 IPv4 unicast© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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Prefix SID Sub-TLVdraft-psenak-ospf-segment-routing-extensions	
01230 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Type(2)|
Length|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Flags|
MT-ID|
Algorithm |Reserved|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|
Index
|
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
00 1 2 3 4 5 6 7+-+-+-+-+-+-+-+-+|N|P|M||+-+-+-+-+-+-+-+-+• N-Flag: Node-SID flag.NodeSIDかどうかを示す。	
• P-Flag: no-PHP flag.セットしてあればPHPをしてはならない	• M-Flag: Mapping Server Flag.セットしてあればMapping Serverによりアドバタイズされた	

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20

SID/Label Binding sub-TLV
draft-psenak-ospf-segment-routing-extensions	
01230 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Type|
Length|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Flags|
MT-ID| Weight|
Reserved|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Sub-TLVs (variable)|+-+||
0 1 2 3 4 5 6 7+-+-+-+-+-+-+-+-+
M-Flag: IP FRR/MPLS FRRによる保護されている|M||
Weightはロードバランスに使用される+-+-+-+-+-+-+-+-+• Prefixへのパスを示す	
• SubTLVにはERO Metric sub-TLV/IPv4 ERO sub-TLV	
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21

ERO Metric sub-TLV	

draft-psenak-ospf-segment-routing-extensions
01230 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Type(8)|Length|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Metric (4 octets)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|• Metric 	Source/Destinationのコスト比較の為に使用する	

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22

IPv4 ERO subTLV	

draft-psenak-ospf-segment-routing-extensions
01230 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Type(4)|
Length|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
Flags|
Reserved|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
IPv4 Address (4 octets)|+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+|
0 1 2 3 4 5 6 7+-+-+-+-+-+-+-+-+
L-bit:ビットが立っているとloose/無ければstrict|L||+-+-+-+-+-+-+-+-+• Backup ERO/unnumbered ERO subTLVなどがある	© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco Confidential23• Images available for ASR9000, CRS and XR12000• Prototype supports
MPLS data plane
Node segment idIS-IS• Implementation based on 4.3.1 code
• Available for customer lab use• CLI not final© 2011 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. –saalvare@cisco.com

Cisco Confidential24Nodal-id configuration	
router isis abc
net 47.0000.0000.0000.1111.00
address-family ipv4 unicast

1

2

3

4

metric-style wide!
address-family ipv6 unicast!
interface Loopback0
passiveaddress-family ipv4 unicast
nodal-sid sid-value 16001!
address-family ipv6 unicast
nodal-sid sid-value 16901!

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25

show isis database	RP/0/RSP0/CPU0:ASR9k-1#sh isis database verbose
IS-IS abc (Level-1) Link State Database
LSPID

LSP Seq Num

ASR9k-1.00-00* 0x00000057

LSP Checksum

LSP Holdtime

0x9e4e675

ATT/P/OL

123

40/0/0Area Address: 47.0000
NLPID:

0xcc

NLPID:

0x8e

MT:Standard (IPv4 Unicast)MT:

IPv6 Unicast

Hostname:

ASR9k-1

IP Address:

10.1.255.1

0/0/0

IPv6 Address: 2001:db8:ffff::1
Metric: 10

IS-Extended ASR9k-2.00

Metric: 10

IP-Extended 10.1.13.0/24

Metric: 0

IP-Extended 10.1.255.1/32

Nodal-SID: 16001 PHP-off:0 Ext:0© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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26

show mpls fowarding	
RP/0/RSP0/CPU0:ASR9k-1#sh mpls forLocal

Outgoing

PrefixOutgoing

LabelLabelor ID

Interface

Next Hop

Bytes
Switched1234------ ----------- ------------------ ------------ --------------- -----------16001Aggregate

default: Per-VRF Aggr[V]\default

00

16002

Pop

No ID

Te0/0/0/0

10.1.12.2

752

16003

Pop

No ID

Te0/0/0/1

10.1.13.3

016004

16004

No ID

Te0/0/0/0

10.1.12.2

016004No ID

Te0/0/0/1

10.1.13.3

016902

Pop

No ID

Te0/0/0/0

fe80::6e9c:edff:fe30:de0\ 1112

16903

Pop

No ID

Te0/0/0/1

fe80::4255:39ff:fe7f:fbe9\ 016904

16904

No ID

Te0/0/0/0

fe80::6e9c:edff:fe30:de0\ 016904

No ID

Te0/0/0/1

fe80::4255:39ff:fe7f:fbe9\ 0© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

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show cef x.x.x.x	
RP/0/RSP0/CPU0:ASR9k-1#sh cef 10.1.255.4
Wed Jun 26 15:34:16.877 UTC1234

10.1.255.4/32, version 10515396, internal 0x4004001 (ptr 0x7630ff20) [1], 0x0 (0x71202dd8), 0x450 (0x7665c050)
Updated Jun 26 15:26:10.750
remote adjacency to TenGigE0/0/0/0
Prefix Len 32, traffic index 0, precedence n/a, priority 1via 10.1.12.2, TenGigE0/0/0/0, 8 dependencies, weight 0, class 0 [flags 0x0]
path-idx 0 [0x72372224 0x0]
next hop 10.1.12.2
remote adjacency
local label 16004

labels imposed {16004}

via 10.1.13.3, TenGigE0/0/0/1, 9 dependencies, weight 0, class 0 [flags 0x0]
path-idx 1 [0x723721c8 0x0]
next hop 10.1.13.3
remote adjacency
local label 16004© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

labels imposed {16004}
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まとめ	• Segment RoutingではOSPF/ISISにて直接データプレーン情報をアドバタイズする事で複雑さを回避/ステータスの管理を軽減する	• シンプルにする事により、アプリケーションとの連動をしやすいコアネットワークを構築可能に	

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Cisco Confidential29Thank you.