[要約] RFC 5640は、メッシュソフトワイヤのための負荷分散に関する規格であり、ソフトワイヤトンネルのトラフィックを効果的に分散させることを目的としています。
Network Working Group C. Filsfils
Request for Comments: 5640 P. Mohapatra
Category: Standards Track C. Pignataro
Cisco Systems
August 2009
Load-Balancing for Mesh Softwires
メッシュソフトウェアの負荷分散
Abstract
概要
Payloads transported over a Softwire mesh service (as defined by BGP Encapsulation Subsequent Address Family Identifier (SAFI) information exchange) often carry a number of identifiable, distinct flows. It can, in some circumstances, be desirable to distribute these flows over the equal cost multiple paths (ECMPs) that exist in the packet switched network. Currently, the payload of a packet entering the Softwire can only be interpreted by the ingress and egress routers. Thus, the load-balancing decision of a core router is only based on the encapsulating header, presenting much less entropy than available in the payload or the encapsulated header since the Softwire encapsulation acts in a tunneling fashion. This document describes a method for achieving comparable load-balancing efficiency in a network carrying Softwire mesh service over Layer Two Tunneling Protocol - Version 3 (L2TPv3) over IP or Generic Routing Encapsulation (GRE) encapsulation to what would be achieved without such encapsulation.
ソフトワイヤーメッシュサービスで輸送されたペイロード（BGPカプセル化で定義されている後続のアドレスファミリ識別子（SAFI）情報交換）は、多くの識別可能で明確なフローを伴うことがよくあります。状況によっては、これらのフローをパケットスイッチされたネットワークに存在する等しい複数のパス（ECMP）に分配することが望ましい場合があります。現在、ソフトワイヤーに入るパケットのペイロードは、入り口と出口ルーターによってのみ解釈できます。したがって、コアルーターの負荷分散決定は、カプセル化ヘッダーにのみ基づいており、ソフトワイヤーのカプセル化がトンネリングの方法で作用するため、ペイロードやカプセル化ヘッダーで利用可能なエントロピーがはるかに少なくなります。このドキュメントでは、IPまたは一般的なルーティングカプセル化（GRE）カプセル化を介して、レイヤー2トンネリングプロトコル - バージョン3（L2TPV3）を介してソフトワイヤーメッシュサービスを運ぶネットワークで同等の負荷分散効率を達成する方法を説明します。
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Table of Contents
目次
1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1. Requirements Language . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2. Load-Balancing Block sub-TLV . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
2.1. Applicability to Tunnel Types . . . . . . . . . . . . . . . 3
2.2. Encapsulation Considerations . . . . . . . . . . . . . . . 4
3. IANA Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
4. Security Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
5. Acknowledgements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
6. Normative References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Consider the case of a router R1 that encapsulates a packet P into a Softwire bound to router R3. R2 is a router on the shortest path from R1 to R3. R2's shortest path to R3 involves equal cost multiple paths (ECMPs). The goal is for R2 to be able to choose which path to use on the basis of the full entropy of packet P.
パケットPをルーターR3にバインドしたソフトワイヤにカプセル化するルーターR1の場合を考えてください。R2は、R1からR3までの最短パス上のルーターです。R2のR3への最短パスには、等しいコストの複数のパス（ECMP）が含まれます。目標は、R2がパケットPの完全なエントロピーに基づいて使用するパスを選択できることです。
This is achieved by carrying in the encapsulation header a signature of the inner header, hence enhancing the entropy of the flows as seen by the core routers. The signature is carried as part of one of the fields of the encapsulation header. To aid with better description in the document, we define the generic term "load-balancing field" to mean such a value that is specific to an encapsulation type. For example, for L2TPv3-over-IP [RFC3931] encapsulation, the load-balancing field is the Session Identifier (Session ID). For GRE [RFC2784] encapsulation, the Key field [RFC2890], if present, represents the load-balancing field. This mechanism assumes that core routers base their load-balancing decisions on a flow definition that includes the load-balancing field. This is an obvious and generic functionality as, for example, for L2TPv3-over-IP tunnels, the Session ID is at the same well-known constant offset as the TCP/ UDP ports in the encapsulating header.
これは、カプセル化ヘッダーに内側のヘッダーの署名を運ぶことで達成されるため、コアルーターで見られるようにフローのエントロピーを強化します。署名は、カプセル化ヘッダーのフィールドの1つの一部として運ばれます。ドキュメントのより良い説明を支援するために、一般的な用語「負荷分散フィールド」を定義して、カプセル化タイプに固有のそのような値を意味します。たとえば、L2TPV3-Over-IP [RFC3931]カプセル化の場合、負荷分散フィールドはセッション識別子（セッションID）です。GRE [RFC2784]カプセル化の場合、キーフィールド[RFC2890]は、存在する場合、負荷分散フィールドを表します。このメカニズムは、コアルーターが負荷バランスフィールドを含むフロー定義に基づいて、負荷分散決定の基礎となることを前提としています。これは、たとえばL2TPV3-Over-IPトンネルの場合、セッションIDは、カプセル化ヘッダーのTCP/ UDPポートと同じよく知られた定数オフセットであるため、明白で一般的な機能です。
The Encapsulation SAFI [RFC5512] is extended such that a contiguous block of the load-balancing field is bound to the Softwire advertised by a BGP next-hop. On a per-inner-flow basis, the ingress Provider Edge (PE) selects one value of the load-balancing field from the block to preserve per-flow ordering and, at the same time, to enhance the entropy across flows.
カプセル化Safi [RFC5512]は、負荷バランスフィールドの連続したブロックがBGPの次のホップによって宣伝されているソフトワイヤーにバインドされるように拡張されます。インナーごとのフローベースでは、イングレスプロバイダーエッジ（PE）は、ブロックから負荷分散フィールドの1つの値を選択して、流量ごとの順序を保持し、同時にフロー全体のエントロピーを強化します。
The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this document are to be interpreted as described in RFC 2119 [RFC2119].
この文書のキーワード "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT", "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", および "OPTIONAL" はRFC 2119 [RFC2119]で説明されているように解釈されます。
This document defines a new sub-TLV for use with the Tunnel Encapsulation Attribute defined in [RFC5512]. The new sub-TLV is referred to as the "Load-Balancing Block sub-TLV" and MAY be included in any Encapsulation SAFI UPDATE message where load-balancing is desired.
このドキュメントでは、[RFC5512]で定義されているトンネルカプセル化属性で使用する新しいサブTLVを定義します。新しいSub-TLVは「負荷分散ブロックSub-TLV」と呼ばれ、負荷分散が必要なカプセル化SAFI更新メッセージに含まれる場合があります。
The sub-TLV type of the Load-Balancing Block sub-TLV is 5. The sub-TLV length is 2 octets. The value represents the length of the block in bits and MUST NOT exceed the size of the load-balancing field. This format is very similar to the variable-length subnet masking (VLSM) used in IP addresses to allow arbitrary length prefixes. The block is determined by extracting the initial sequence of 'block size' bits from the load-balancing field.
負荷バランスブロックサブTLVのサブTLVタイプは5です。サブTLVの長さは2オクテットです。値は、ビットのブロックの長さを表し、負荷分散フィールドのサイズを超えてはなりません。この形式は、任意の長さのプレフィックスを可能にするために、IPアドレスで使用される可変長サブネットマスキング（VLSM）に非常に似ています。ブロックは、負荷バランスフィールドから「ブロックサイズ」ビットの初期シーケンスを抽出することによって決定されます。
If a load-balancing field is not signaled (e.g., if the encapsulation sub-TLV is not included in an advertisement as in the case of GRE without a Key), then the Load-Balancing Block sub-TLV MUST NOT be included.
荷重バランスフィールドが信号を送らない場合（たとえば、キーのないGREの場合のように、カプセル化サブTLVが広告に含まれていない場合）、ロードバランスブロックサブTLVを含めてはなりません。
The smaller the value field of the Load-Balancing Block sub-TLV, the larger the space for per-flow identification, and hence the better entropy for potential load-balancing in the core, as well as, the lower the polarization when mapping flows to ECMP paths. However, reducing the load-balancing block size consumes more L2TPv3 Session IDs or GRE Keys, resulting in potentially less numbers of supported services. A typical deployment would need to arbitrate between this trade-off.
負荷バランスブロックサブTLVの値フィールドが小さいほど、フローごとの識別のためのスペースが大きくなるため、コアの潜在的な負荷分散のためのより良いエントロピー、およびフローをマッピングするときの偏光は低くなります。ECMPパスへ。ただし、ロードバランスのブロックサイズを減らすと、より多くのL2TPV3セッションIDまたはGREキーが消費され、サポートされるサービスの数が少なくなります。典型的な展開は、このトレードオフの間で仲裁する必要があります。
As an example, assume that there is a Softwire set up between R1 and R3 with L2TPv3-over-IP tunnel type. Assume that R3 encodes the Session ID with value 0x1234ABCD in the encapsulation sub-TLV. It also includes the Load-Balancing Block sub-TLV and encodes the value 24. This should be interpreted as follows:
例として、L2TPV3-Over-IPトンネルタイプでR1とR3の間にセットアップされたソフトワイヤがあると仮定します。R3がカプセル化サブTLVで値0x1234ABCDでセッションIDをエンコードすると仮定します。また、負荷バランスブロックSub-TLVも含まれ、値24をエンコードします。これは次のように解釈する必要があります。
o If an ingress router does not understand the Load-Balancing Block sub-TLV, it continues to use the Session ID 0x1234ABCD and encapsulates all packets with that Session ID.
o IngressルーターがロードバランスブロックSub-TLVを理解していない場合、セッションID 0x1234ABCDを使用し続け、そのセッションIDですべてのパケットをカプセル化します。
o If an ingress router understands the Load-Balancing Block sub-TLV, it picks the first 24 bits out of the Session ID (0x1234AB) to be used as the block and fills in the lower-order 8 bits with a per-flow identifier (e.g., it can be determined based on the inner packet's source, destination addresses, and TCP/UDP ports). This selection preserves the per-flow ordering of packets.
o IngressルーターがロードバランスブロックサブTLVを理解している場合、セッションID（0x1234AB）から最初の24ビットをブロックとして使用して、低次8ビットで1フロー識別子を埋めます（たとえば、内側のパケットのソース、宛先アドレス、およびTCP/UDPポートに基づいて決定できます。この選択により、パケットのフローごとの順序が保持されます。
This requirement and solution applies equally to GRE where the Key plays the same role as the Session ID in L2TPv3.
この要件とソリューションは、キーがL2TPV3のセッションIDと同じ役割を果たしているGREに等しく適用されます。
Needless to say, if an egress router does not support the Load-Balancing Block sub-TLV, the Softwire continues to operate with a single load-balancing field with which all ingress routers encapsulate.
言うまでもなく、出力ルーターが負荷バランスブロックSub-TLVをサポートしていない場合、ソフトワイヤは、すべてのイングレスルーターがカプセル化する単一の負荷バランスフィールドで動作し続けます。
The Load-Balancing Block sub-TLV is applicable to tunnel types that define a load-balancing field. This document defines load-balancing fields for tunnel types 1 (L2TPv3 over IP) and 2 (GRE) as follows:
負荷バランスブロックSub-TLVは、負荷バランスフィールドを定義するトンネルタイプに適用できます。このドキュメントでは、次のように、トンネルタイプ1（L2TPV3を超えるL2TPV3）および2（GRE）の負荷バランスフィールドを定義します。
o L2TPv3 over IP - Session ID. Special care needs to be taken to always create a non-zero Session ID. When an egress router includes a Load-Balancing Block sub-TLV, it MUST encode the Session ID field of the encapsulation sub-TLV in a way that ensures that the most significant bits of the Session ID, after extracting the block, are non-zero.
o L2TPV3オーバーIP-セッションID。常にゼロ以外のセッションIDを作成するには、特別な注意が必要です。出力ルーターに負荷バランスブロックSub-TLVが含まれている場合、ブロックを抽出した後、セッションIDの最も重要なビットが非抽出されないように、カプセル化サブTLVのセッションIDフィールドをエンコードする必要があります。ゼロ。
o GRE - GRE Key
o GRE -GREキー
This document does not define a load-balancing field for the IP-in-IP tunnel type (tunnel types 7). Future tunnel types that desire to use the Load-Balancing Block sub-TLV MUST define a load-balancing field that is part of the encapsulating header.
このドキュメントは、IP-in-IPトンネルタイプの負荷バランスフィールドを定義しません（トンネルタイプ7）。負荷バランスブロックSub-TLVを使用することを望む将来のトンネルタイプは、カプセル化ヘッダーの一部である負荷バランスフィールドを定義する必要があります。
Fields included in the encapsulation header besides the load-balancing field are not affected by the Load-Balancing Block sub-TLV. All other encapsulation fields are shared between variations of the load-balancing field. For example, for the L2TPv3-over-IP tunnel type, if the optional cookie is included in the encapsulation sub-TLV by the egress router during Softwire signaling, it applies to all the "Session ID" values derived at the ingress router after applying the load-balancing block as described in this document.
負荷バランスフィールドに加えて、カプセル化ヘッダーに含まれるフィールドは、負荷バランスブロックSub-TLVの影響を受けません。他のすべてのカプセル化フィールドは、負荷分散フィールドのバリエーション間で共有されます。たとえば、L2TPV3-Over-IPトンネルタイプの場合、オプションのCookieがソフトワイヤーシグナリング中に出口ルーターによってカプセル化サブTLVに含まれている場合、適用後に侵入ルーターで導出されたすべての「セッションID」値に適用されます。このドキュメントで説明されているロードバランスブロック。
IANA has assigned the value 5 for the Load-Balancing Block sub-TLV, in the BGP Tunnel Encapsulation Attribute Sub-TLVs registry (number space created as part of the publication of [RFC5512]):
IANAは、BGPトンネルカプセル化属性サブTLVSレジストリ（[RFC5512]の一部として作成された番号スペース）に、負荷バランスブロックサブTLVに値5を割り当てました。
Sub-TLV name Value
------------- -----
Load-Balancing Block 5
This document defines a new sub-TLV for the BGP Tunnel Encapsulation Attribute. Security considerations for the BGP Encapsulation SAFI and the BGP Tunnel Encapsulation Attribute are covered in [RFC5512]. There are no additional security risks introduced by this design.
このドキュメントでは、BGPトンネルカプセル化属性の新しいサブTLVを定義します。BGPカプセル化SafiおよびBGPトンネルカプセル化属性のセキュリティに関する考慮事項は、[RFC5512]でカバーされています。この設計によって導入された追加のセキュリティリスクはありません。
The authors would like to thank Stewart Bryant, Mark Townsley, Rajiv Asati, Kireeti Kompella, and Robert Raszuk for their review and comments.
著者は、スチュワート・ブライアント、マーク・タウンズリー、ラジブ・アサティ、キリエティ・コンペラ、ロバート・ラシュクのレビューとコメントに感謝したいと思います。
[RFC2119] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
[RFC2119] Bradner、S。、「要件レベルを示すためにRFCで使用するためのキーワード」、BCP 14、RFC 2119、1997年3月。
[RFC2784] Farinacci, D., Li, T., Hanks, S., Meyer, D., and P. Traina, "Generic Routing Encapsulation (GRE)", RFC 2784, March 2000.
[RFC2784] Farinacci、D.、Li、T.、Hanks、S.、Meyer、D。、およびP. Traina、「一般的なルーティングカプセル化（GRE）」、RFC 2784、2000年3月。
[RFC2890] Dommety, G., "Key and Sequence Number Extensions to GRE", RFC 2890, September 2000.
[RFC2890] Dommety、G。、「Key and Sequence Number GREへの拡張」、RFC 2890、2000年9月。
[RFC3931] Lau, J., Townsley, M., and I. Goyret, "Layer Two Tunneling Protocol - Version 3 (L2TPv3)", RFC 3931, March 2005.
[RFC3931] Lau、J.、Townsley、M。、およびI. Goyret、「レイヤー2つのトンネルプロトコル - バージョン3（L2TPV3）」、RFC 3931、2005年3月。
[RFC5512] Mohapatra, P. and E. Rosen, "The BGP Encapsulation Subsequent Address Family Identifier (SAFI) and the BGP Tunnel Encapsulation Attribute", RFC 5512, April 2009.
[RFC5512] Mohapatra、P。およびE. Rosen、「BGPカプセル化後のアドレスファミリー識別子（SAFI）およびBGPトンネルカプセル化属性」、RFC 5512、2009年4月。
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