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PCEP是什么
PCEP的全称是Path Computation Element Communication Protocol,直译过来就是路径计算单元通信协议。简单概括就是⼀个通信协议,基于TCP的应⽤层协议,具体⽤来⼲什么,会在下⾯逐步介绍。
PCEP的发展曲线
PCEP最初是想将路由器上的CSPF功能抽取出来,实现⼀个集中算路的能⼒,最初的时候是不温不⽕的;后⾯随着SDN⼤热,PCEP由于具备下发路径的能⼒,就被⼈拿出来说这不就是SDN嘛,PCEP红红⽕⽕了两年;随着SDN的降温,近⼏年PCEP⼜处于不温不⽕的状态了。
PCEP在发展过程中有⼏个关键的变更点:
最初的状态是Stateless PCE
之后演进为Stateful PCE,其中Stateful PCE⼜分为Passive Stateful PCE和Active Stateful PCE
如今⼜进化为PCE-Initiated 下⾯会分别介绍这⼏个关键的特性。
PCEP的诞⽣
最初PCEP的⼯作组是为了实现RSVP-TE的路径计算和路径建⽴功能的分离,之前的RSVP-TE的路径计算都在路由器上,是⼀个分布式路径计算的系统;考虑到在⽹络中增加⼀个路径计算的服务器节点,为所有路由器上的RSVP-TE进⾏路径计算,从⽽可以做到集中算路,这样就要求路由器和算路服务器之间通信有⼀个协议,于是PCEP应运⽽⽣。
PCEP通信架构⽰意
如上图是PCEP通信架构⽰意,其中PCE(Path Computation Element)是算路服务器,PCC(Path Computation Client)是算路请求客户端,路径计算通过PCEP协议在PCE和PCC之间完成,⽽路径建⽴是由路由器之间通过RSVP信令协议完成,这也是⼀个转控分离的原始形态。详细内容请参考标准A Path Computation Element (PCE)-Based Architecture
Stateless PCE
最初的PCE相当于⼀个集中的CSPF(Constrained Shortest Path First)算路能⼒,这⾥之所以称为⽆状态是相对于LSP的,是指PCE并不记录每条LSP的路径和状态,PCE每次收到⼀条LSP的路径计算请求,会根据当前⽹络资源状态进⾏计算,计算完成后会将结果返回给请求者,不会记录和LSP相关的任何信息。
Stateful PCE电脑弹钢琴
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Stateful是相对Stateless的。所谓有状态,顾名思义是PCE保存了LSP的路径和状态信息,因此从PCE上即可获取⽹络中LSP的所有信息。标准PCEP Extensions for Stateful PCE在之前的协议上进⾏了扩展,定义了Stateful PCE和相关消息。
在标准中⼜定义了两种不同的模式:Passive Stateful PCE和Active Stateful PCE,这⾥的被动和主动是区分PCE在⽹络中承担了不同的作⽤:
Passive Stateful PCE
Passive是指LSP的控制者是属于PCC路由器的,PCE只提供路径计算的服务,每次算路都是由PCC发起,PCE虽然可以看到LSP的路径和状态,但⽆法主动变更LSP的路径和状态:
Passive Stateful PCE请求/应答⽰意
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茶叶蛋的做法大全Actice Stateful PCE
与Passive Stateful PCE相反,在Active Stateful PCE中,PCC将LSP的控制权完全上交给PCE,什么时候发起算路,以及什么时候出发LSP的路径和状态变更取决于PCE,从这⾥可以看出,Active Stateful PCE具备更强的控制器能⼒,与SDN的概念更加贴合了:
Active Stateful PCE交互⽰意
PCE-Initiated
在聊这个概念之前,先聊⼀下RSVP-TE LSP是怎么⽣成的,所有的设备⼚商都⼀样,在设备上配置⼀条RSVP-TE Tunnel后就会⽣成相应的LSP信息,所以可以认为之前的RSVP-TE LSP都是配置⽣成的。因此PCE-Initiated提出了⼀种PCE-Initiated LSP,即不通过配置下发,⽽通过⼀个PCEP的消息创建RSVP-TE LSP,相关标准参考PCEP Extensions for PCE-Initiated LSP Setup in a Stateful PCE Model:
愚公移山文言文翻译PCE-Initiated LSP⽣命周期
PCEP其他扩展
Segment Routing扩展
其他还有⼀些基于PCEP for SR的扩展,如绑定标签(Binding SID)或者路径标签(Path SID),感兴趣者可以⾃⼰研究⼀下。
保护路径扩展
相对于保护关联组,还有基于正反向LSP关联组的扩展,感兴趣者也可以⾃⼰研究。
PCEP的应⽤场景和前景
以下仅为个⼈看法:
PCEP的优点是相对于⽹络配置协议(Netconf)⽽⾔的,具备设备形态⽆关性、⾼性能的特点。但是由于该协议是基于RSVP-TE LSP诞⽣的,所以带着⼀定的局限性:作为⼀个异步有状态协议,使整个系统变得更下复杂,从实际的实现上也可以看出PCEP在多⼚家设备间的互通性是⾮常差的。因此,PCEP适⽤于单⼚商设备的同构⽹络。另外,PCEP这种将控制器作为服务端的通信架构不太符合SDN的理念,上层控制器如果想做负载分担或者异地保护,还需要⼀个单独的南向反向代理服务,在⾯对⼤规模⽹络时压⼒会很⼤。
陈鲁豫现任丈夫对于PCEP的前景是不太看好的,因为有更多的⽆状态协议可以替代它,如BGP、gRPC等等。