MPLS Segment Routing Technology Study

Abstract

The goal of this thesis was to study segment routing technology in the virtual laboratory environment using virtual routers. Virtualization makes it easier to study multiple routers and make topology changes into the network. The final goal of the study was to create exercises for future segment routing lessons. The exercises are can be found in the appendices section of the thesis.

IOS-XRv 6.0.1 was the router image used in the virtual laboratory. The virtual laboratory consisted of eight routers, four switches and one computer. The most time-consuming part of the thesis was to find all the technologies that are available for the router image that was used. Mapping server, load-balancing, disjointness, anycast-SID and segment routing traffic engineering were the primary subjects in the thesis.

PCEP technique also had an important role in the thesis. The PCE server was installed on a computer that was part of the virtual network. All features of the PCE server could not be tested during this thesis work so there is room for more research on the subject. However, the basic PCE functionality was successfully tested.

Segment routing is still a relatively new technology. This means that it is frequently being updated and information becomes outdated quickly. At the time of writing this thesis, a new version of IOS-XR that simplifies the configuration and adds more options is already available. PCEP technology has also received updates. XTC feature moves the PCE controller into the router itself, which should make the configuration easier.

The thesis successfully explored all the topics that were required and case studies were made based on the research. The PCEP protocol has still more room for research, since all the features were not available in the current versions of the software. The new IOS-XRv version will make it possible to study the XTC and other new features.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia segment routing -tekniikkaa Virtual Laboratory -ympäristöön asennetuilla reitittimillä. Virtuaalisuuden ansiosta fyysisiä laitteita ei tarvita harjoitusten tekemiseen, vaan kaikki voidaan suorittaa selaimen välityksellä. Lopuksi tutkimusten pohjalta luotiin segment routing -teknologiaan liittyviä harjoituksia, joita voidaan hyödyntää tulevilla oppitunneilla.

Työssä käytettiin IOS-XRv 6.0.1 -virtuaalireititintä virtuaaliympäristössä. Virtuaaliympäristöön kuului kahdeksan reititintä, neljä kytkintä ja viisi tietokonetta. Suurin osa ajasta kului eri ominaisuuksien kartoittamiseen. Perusteorian lisäksi mapping server -teknologia, kuormanjako, palveluiden eriyttäminen, anycast-SID ja segment routing traffic engineering olivat tärkeitä tutkimuksen kohteita.

Myös PCEP-tekniikka nousi tärkeäksi tekijäksi opinnäytetyön aikana. Tästä syystä jouduttiin ottamaan käyttöön yksi tietokone, johon PCE-kontrolleri saatiin asennettua. Täyttä potentiaalia PCE-kontrollerista ei onnistuttu saamaan irti, mutta opinnäytetyössä käydään sen perusominaisuudet läpi.

Segment routing -tekniikka on vielä suhteellisen uusi ja siihen tulee jatkuvasti uusia ominaisuuksia päivitysten kautta. Jo tätä opinnäytetyötä tehdessä IOS-XRv:stä on tullut uusia versioita, joissa konfiguraatiomahdollisuudet ovat paremmat. Myös PCEP-tekniikka etenee suurin harppauksin. XTC-ominaisuus siirtää PCE-kontrollerin tehtävät tietokoneelta suoraan reitittimille, mikä helpottaa työskentelyä huomattavasti.

Opinnäytetyö oli onnistunut. Kaikkia tehtävänannossa mainittuja teknologioita pystyttiin tutkimaan ja niiden pohjalta toteuttamaan toimivia harjoituksia. PCEP-teknologian osalta kaikkia asioita ei voitu toteuttaa ohjelmiston rajoituksista johtuen. Teknologian kehityksestä johtuen tässä aiheessa on vielä paljon tutkittavaa, varsinkin jos IOS-XRv-laitteesta saadaan uusin versio.