Общая характеристика

MPLS поддерживает несколько механизмов обеспечения отказоустойчивости, или в терминах SDH — механизмов автоматического защитного переключения маршрута в случае отказа какого-либо элемента сети: интерфейса LSR, линии связи или LSR в целом.

В том случае, когда путь устанавливается с помощью протокола LDP, существует единственная возможность защиты пути — его восстановление с помощью распределенного механизма нахождения нового пути средствами протоколов маршрутизации. Это абсолютно тот же механизм, который используется в IP-сетях при отказе линии или маршрутизатора. Время восстановления пути зависит от применяемого протокола маршрутизации и сложности топологии сети, обычно это десятки секунд или несколько минут.

Рис. 1. Защитные механизмы MPLS

В том случае, когда путь является ТЕ-туннелем, в технологии MPLS разработано несколько механизмов его восстановления. Эти механизмы иллюстрирует рис. 1, на котором показан основной путь LSP1, соединяющий устройства LSR1 и LSR8. Будем считать, что путь LSP1 является ТЕ-туннелем.

□ Восстановление пути его начальным узлом. Традиционное (с помощью протокола маршрутизации) повторное нахождение нового пути, обходящего отказавший элемент сети. Отличие от восстановления пути LDP заключается только в том, что прокладкой нового пути занимается лишь один узел сети, а именно начальный узел пути. В нашем примере это узел LSR1.

□ Защита линии. Такая защита организуется между двумя устройствами LSR, непосредственно соединенными линией связи. Обходной маршрут находится заранее, до отказа линии, и заранее прокладывается между этими устройствами таким образом, чтобы обойти линию связи в случае ее отказа. В нашем примере такой вариант защиты установлен для линии, соединяющей узлы LSR2 и LSR7. Обходной путь B1-LSP1 проложен через узел LSR3. Защита линии является временной мерой, так как параллельно с началом использования обходного пути начальный узел основного пути начинает процедуру его восстановления с помощью протокола маршрутизации. После восстановления основного пути использование обходного пути прекращается. Временная защита линии не гарантирует ТЕ-туннелю требуемой пропускной способности. Механизм защиты линии работает очень быстро, обычно время переключения не превосходит 50 мс, то есть сравнимо со временем переключения сетей SDH, которые всегда выступают в этой области в качестве эталона. Поэтому механизм защиты линии называют быстрой перемаршрутизацией (fats re-route).

  • Защита узла. Этот механизм очень похож на механизм защиты линии, но отличается тем, что обходной путь прокладывается так, чтобы обойти отказавшее устройство LSR (в нашем примере на рисунке это устройство LSR7). Все остальные характеристики аналогичны характеристикам защиты линии; механизм защиты узла тоже относится к механизмам быстрой перемаршрутизации и тоже является временной мерой.
  • Защита пути. В дополнение к основному пути в сети прокладывается путь, связывающий те же конечные устройства, но проходящий по возможности через устройства LSR и линии связи, не встречающиеся в основном пути (на рисунке это резервный путь B3-LSP1). Данный механизм самый универсальный, но он работает медленнее, чем механизмы защиты линии и узла.

Для быстрого обнаружения отказа основного пути или его части могут использоваться различные механизмы и протоколы: сообщения Hello протокола RSVP, протокол LSP Ping или BFD.