Inside MPLS-TE Routing - IRISA MAP...9Appling the order to MPLS-TE networks LSP demands splitting...

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D1 - 27/02/2006 Le présent document contient des informations qui sont la propriété de France Télécom. L'acceptation de ce document par son destinataire implique, de la part de ce dernier, la reconnaissance du caractère confidentiel de son contenu et l'engagement de n'en faire aucune reproduction, aucune transmission à des tiers, aucune divulgation et aucune utilisation commerciale sans l'accord préalable écrit de Recherche et Développement de France Télécom. France Télécom Recherche & Développement Inside MPLS-TE Routing Imène CHAIEB, Jean-Louis LE ROUX, FTR&D/CORE/CPN 15/02/2006

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D1 - 27/02/2006

Le présent document contient des informations qui sont la propriété de France Télécom. L'acceptation de ce document par son destinataire implique, de la part de ce dernier, la reconnaissance du caractère confidentiel de son contenu et l'engagement de n'en faire aucune reproduction, aucune transmission à des tiers, aucune divulgation et aucune utilisation commerciale sans l'accord préalable écrit de Recherche et Développement de France Télécom.

France TélécomRecherche & Développement

Inside MPLS-TE Routing

Imène CHAIEB, Jean-Louis LE ROUX, FTR&D/CORE/CPN

15/02/2006

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D2 - 27/02/2006

Content

Context & ObjectivesPreemption Approach

Determining the best LSP orderAppling the order to MPLS-TE networks

LSP demands splittingEqual splittingUnequal splitting

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D3 - 27/02/2006

Our main objectives :Improve optimality and stability of MPLS-TE online uncoordinated mechanisms

- Study and suggest solutions which perform well when the network is congested- Adapt proactively and or reactively the network to traffic variation or network failure

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D4 - 27/02/2006

How to use preemption mechanism to optimize MPLS-TE networks even without failure cases ?Preemption priorities to re-order LSPs in uncoordinated mode according to their sizeTwo phases :

(1) Determine which order optimize well the network : Ascending or descending

(2) Introduce preemption priorities to apply the LSPs sort in the network

Preemption Approach

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D5 - 27/02/2006

Preemption Approach - Phase 1 : Determining the best LSPs order

Three performances criteria:

QNo blocking cases1- Objective function : Network load function

∑∈Networke

eCR/1

QPresence of Blocking cases – Rejected LSPs ratio– Quantity of rejected bandwidth

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D6 - 27/02/2006

Preemption Approach - Phase 1 : Determining the best LSPs order

Simulations Assumptions

QTwo topologies : – Topology FT network in US :

–Network size : 34 nodes (18 edge routers), 112 arcs–Link capacity : 2,5 G–Link cost : 10– We generate, between each edge routers pair,

– Topology RBCI :– Network size : 65 nodes , 147 arcs

– We vary the bandwidth using a multiplying factor k to increase the network load

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D7 - 27/02/2006

Simulations Results (Evaluation criterion = Load Function)

USA Topology

RBCI Topology

The increasing order minimise well the load function

As the RBCI topology is not well meshed, the result is the same !

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D8 - 27/02/2006

Simulations Results (Evaluation criterion = Rejected LSP ratio)

USA Topology

The increasingorder minimise well the number of rejected LSPs

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D9 - 27/02/2006

Simulations Results (Evaluation criterion = Rejected BW ratio)

USA Topology

RBCI Topology

The decreasingorder minimise well the quantity of the rejected bandwidth

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D10 - 27/02/2006

Problem => 8 priorities for N TE-LSPs (N>8), How to distribute the 8 priorities among the N LSPs ?Two methodes :

Linear partitionningNonlinear partionning

Preemption Approach - Phase 2 : Applying preemption priorities

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D11 - 27/02/2006

linear Partitioning (1)

Divide Bandwidth scale in 8 intervals, the width of each interval is :

Bi = (Bmax – Bmin)/8

Bmax : The bandwidth of the largest LSP demandBmin : The bandwidth of the smallest LSP demand

Assign a priority p to each interval

Assign the same priority to all the LSPs whose their size belongs to the same interval

Bmin Bmax

P = 0 P = 1 P = 2 P = 3 P = 4 P = 5 P = 6 P = 7

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D12 - 27/02/2006

linear Partitioning (2)If the LSPs majority has the same size, they will have the same

priority The number of LSPs in each interval is not equivalent, the difference can be very significant

0

20

40

60

80

100

120

140

0 1 2 3 4 5 6 7 8

priority

LSP

num

ber

120 TE LSPs have the same priority 3: => 57,14 % of all the TE LSP in the network have the

same priority

The order is not well applied with the linear approach

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D13 - 27/02/2006

Take into account the LSP number

Solution :

1- Sort the LSP requests ( e.g increasing order)

2- Divide the total number of LSP requests in 8 : n = N/8

3- Assign to each set of n LSPs a priority

Nonlinear Partitioning (1)

P = 0 P = 1 P = 2 P = 3 P = 4 P = 5 P = 6 P = 7

Bmin BmaxBandwidth

scale

n

P = 0 P = 1 P = 2 P = 3 P = 4 P = 5 P = 6 P = 7

n nLSP number

scale

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D14 - 27/02/2006

A major practical problem :

Ingress Routers must know the total number of requests and the size of each LSPs maintained by all the other ingress routers : It's not possible due to the dynamicity of the network state

Nonlinear Partitioning (2)

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D15 - 27/02/2006

Simulations Results : Increasing order

RBCI Topology

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D16 - 27/02/2006

LSP splitting Approach

How to split a request demand whenever there is no resource to

admit it ?

Several methods can be applied

1- Equal spitting

2- Unequal splitting

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D17 - 27/02/2006

Equal Traffic splitting (1)

Step 1 : Apply cspf algorithm to find path for the LSP setup request

Step 2 : If there is no sufficient resources for the current request j , the demand bandwidth Bj is divided in two equal bandwidth demands : Bj/2

Step 1 is applied to find paths to the two requests

A threshold for the number of the same demand splitting should be fixed => Find a tradeoff between the optimality and the convergence time.Limitation of this approach : It may not converge

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D18 - 27/02/2006

Unequal Traffic splitting (1) : Using widest path

A proposal algorithm :

Step 1 : Apply cspf algorithm to find path for the LSP setup request

Step 2: Apply the widest path algorithm (WPA) if there is no sufficient resources for the current request j

Route the fraction of the request that satisfy the widest path

Apply the step 1 for the reminder fraction of the request, if there is still no sufficient resources, the step 2 is appliedA threshold of the number of WP computing for the same demand is

fixed => Find a tradeoff between the optimality and the convergence time.

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D19 - 27/02/2006

Unequal Traffic splitting (2) : Using widest path

Limitation of this approach : It may block resources for future requests

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D20 - 27/02/2006

A proposal algorithm : Step 1 : Apply cspf algorithm to find path for the LSP setup requestStep 2 : If there is no sufficient resources for the current request j ( with bandwith Bj), all the links whose capactiyis less than Bj/k are prunedStep 3 : Apply the k shortest path algorithm (KSP)Step 4: Assyn a Bj/k demand to each path of the k-paths.

Unequal Traffic splitting (2) : Using KSP

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D21 - 27/02/2006

Conclusion

Next steps…

Studying more solutions for LSP requests splitting– Proactive approaches

Combining splitting technique and preemptionapproach

Comparing with offline coordinated solutions