Performance Routing (PFR) Introduction

تحدثت من قبل فى تدوينتين عن خاصية ال BFD و التى كان من اهم مميزاتها باختصار انها بت detect ال fail بين 2 neighbors والمشاكل التى تحدث فى ال media بينهم ولم يعد ال router فى حاجة للانتظار لفترة ال aging time لاتخاذ ال قرار مع ال neighbor وكنا اتفقنا ال BFD configuration لابد ان تتم على طرفى ال 2 links بين ال routers  .

ولكن لنفترض ال ال 2 neighbors لا يربطهم IGP او ليسوا directly connected مع بعضهم البعض والذى يربط بينهم هو wan connection او EBGP ؟

فى هذه الحالة سوف نستخدم mechanism اخر الا وهو ال PFR او Performance routing وقبل ان ابدا فى الشرح دعنا نلقى نظرة للصورة الاتية :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

كلا من company Aand B موصلين ب 2 ISPs و بفرض ان كل company منهم تستخدم ال EBGP للوصول لل Branche office الخاصة بها وان كلا منهم بي access على video on demand traffic " Video over IP " a و ان ال EBGP حدد او قرر استخدام ال ISP2 لان ال attributes الخاصة بيه شايفة ان هو ال best path ..و ال Company A معمول configure على ال routers الخاصة بها لل PFR و ايضا فى ال Branch office الخاص بها مفعل عليها ال PFR و كلا من company A &B بي acccess على نفس ال channel وبالتالى ستكون لدى كل منهم نفس الصورة كما هو موضح :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

لنفترض الان ان ال ISP2 حصل عنده Fail فى ال devices بداخل ال cloud الخاصة به فهذا سوف يتسبب فى انقطاع ال video traffic وستتوقف الصورة كما نرى :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

دعنا الان لنناقش الموضوع الان فالطبيعى ان ال topology موضحة فى الاعلى ان ال 2 companies لديهم full meshed connectivity مع ال 2 ISPs و ان ال EBGP مفعل علا كل منهما ففى هذه الحالى ال BGP سوف يلاحظ ان ال hello messages تم انقطاعها وسوف ينتظر فتلرة ال aging time وبعدها يقرر ان ال neighborship مع ال ISP اصبح Failed و سيقوم بعمل Switch لل operation الخاصة بيه الى ال ISP البديل الا وهو ال ISP1 ولكن ما كل هذا الوقت الضائع وهو فى الحقيقة 3 min  لنرى الان ما الذى يحدث عند company A والتى تم تفعيل ال PFR عند ال routers لديها .. فبمجرد حدوث ال fail لل ISP سوف يكتشف ال router هذا ال fail ويقوم بتحويل ال traffic لل ISP1 وهيرجع ال connection فى خلال 3sec كما نرى فى الصورة :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

وكما هو موضح بالصورة ال connection استمر لدى company A و لكن مازالت الصورة فى company B فى حالى freez و السبب كما ذكرنا هو تحويل ال path لل company A الى ال ISP1 كما هو موضح :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

وبعد مرور 34 sec لازالت الصورة froozen كما نرى :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

وبعد مرور ال 180 sec  او ال 3 min سوف يعود ال connection لل channel لدى company B و ذلك لانه تم استخدام ال backup path من خلال ال ISP1 كما هو موضح :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

ولكن هل يقتصر دور ال PFR على انه بي detect ال fail لل links بسرعة فقط؟؟ 

لا طبعا ... انظر معى لهذا ال scenario الاتى :

لنفرض ان ال 2 companies يستخدموا ال ISP2 فى ال normal operation ولكن يوجد congestion او load عالى فى ال ISP2 او ما يسمى بال JITTER  وفى هذه الحالة ال connection سليم لم يحدث اى fail و بالتالى سوف تظهر الصورة متقطعة كما نرى :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

ولكن Company A لانها تستخدم PFR mechanism سوف يكون لها افضلية طبعا :D و مع ان ال connection سليم الا انها لن تقف مكفوفة الايدى فال PFR سوف يجبر ال Router على اتخاذ ال backup ISP كمسار لل Video over Ip channel وذلك لانه وجد ان ال ISP1 لا يعانى من اى مشاكل وان ال Primary path يعانى من مشاكل فى ال traffic سواء كان jitter او congestion او load عالى و سيكون ال path كما نرى :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

وستكون الصورة كالاتى لدى كل من A&B :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

ولكن هل يقتصر عمل ال PFR على هذه الخصائص ايضا فقط؟؟

بالطبع لا .. فالمثير للاهتمام ان ال PFR يتميز بانه بيعمل intelligent load-balancing و ذلك عن طريق انه بيشوف ال traffic اللى طالعة من ال router وعلى اساسها بيعمل تحليل لل pathes الممكنة للوصول لل destination و يطبق مبادئ خاصة بال QOS على اساسها بيوزع ال traffic اللى خارجة من ال router على ال pathes المتاحة 

فمثلا company A يخرج من ال router الخاص بها نوعين من ال traffic :

1- mail services traffic 

2- video over ip traffic 

فال BFR يرى ان ال video هو sensitive لل jitter وبالتالى اختار له ال path صاحب اقل jitter و اختار لل mail traffic ال path الاخر وبالتالى قام باستغلال ال 2pathes فى صورة ذكية وموفرة لل cost و ال time كما نرى :

              "  اضغط على الصورة لتظهر بالحجم الاصلى "

بعد هذه ال introduction لل PFR نستطيع تلخيص الاتى :

•  ال PFR يستطيع ان ي detect ال fail فى ال connectivity فى ال wan connection او ال EBGP neighbor-ship  وذلك لانه بيستخدم ال end-to-end connectivity check .
•  يستطيع ال PFR ان يكتشف حدوث ال congestion او ال Jitter فى ال connections و يتخذ ال action المناسب .
•  يقوم بعمل intelligent load-balancing بناء على معايير ال QOS .

كانت هذه نبذة مختصرة عن ال PFR ومجرد مقدمة عن هذه ال technology واعتقد انه سيكون لدينا مواضيع اخرى عن هذه ال technology و عن كيفية عمل ال configuration الخاصة بها على ال cisco routers وعن ال series التى تدعمها .

ارجو ان اكون قد وفقت فى توضيح الموضوع ....