MPLS는 다른 경로를 선택했다. 용량을 만든 것은 아니었다: RFC 3346

요약

• RFC 3346은 MPLS 트래픽 엔지니어링이 유용한 지점을 설명했다. 모든 플로우를 IGP 최단 경로에 두는 대신, 선별된 트래픽을 명시적 LSP에 배치할 수 있다는 것이었다.
• 동시에 엄격한 경계를 그렸다. 설정된 대역폭, 수락된 시그널링, 변경된 경로가 물리적 용량의 충분성, 정확한 수요 모델링, 실제 서비스 제공을 증명하지는 않는다는 점이었다.

매력적인 그림은 단순했다. 한 최단 경로가 과열된 반면 백본의 다른 부분은 여전히 가볍게 사용되고 있었다. 하나의 IGP 메트릭을 바꿔 예측하기 어려운 목적지 집단을 통째로 옮기는 대신, 운영자는 트래픽 애그리게이트를 선택하고 위상의 여유 구간을 통과하는 라벨 스위치드 경로를 설정할 수 있었다. 엔드포인트, 요청 대역폭, 우선순위, 어피니티, 제외 노드, 복원력 요구 사항이 모두 그 경로를 제약할 수 있었다. 포워딩 결정이 한층 의도적이 되었다.

RFC 3346은 MPLS나 RSVP-TE를 만든 프로토콜이 아니라 정보성 적용범위 문서였다. 그 중요성은 운영에 있었다. 이 문서는 기계 장치가 존재한 다음에 무슨 일이 일어나는지 물었다. 그 답은 “MPLS가 혼잡을 해결한다”도, “명시적 경로는 장식에 불과하다”도 아니었다. MPLS TE는 한 종류의 혼잡은 잘 다루었다. 사용 가능한 대체 용량을 여전히 보유한 위상에 트래픽이 비효율적으로 매핑된 경우가 그것이다. 그러나 총 자원이 제공 부하에 부족한 위상을 치유하지는 못했다.

이 구분은 이미 RFC 2702에 나타나 있었다. 혼잡은 자원이 부족해서 생길 수도 있고, 사용 가능한 용량이 다른 곳에 놀고 있는데 트래픽이 잘못 배치되어서 생길 수도 있다. 첫 번째 경우는 용량 확장이나 수요 조절로 다루고, 두 번째는 트래픽 엔지니어링이 개선할 수 있다. RFC 3346은 이 구분을 배치 현장으로 가져왔다. LSP는 혼잡한 링크에서 부하를 옮기고, 애그리게이트를 병렬 회선에 분산시키고, 대륙 트래픽을 대양 횡단 자원에서 벗어나게 하는 어피니티를 강제할 수 있었다. 그러나 그 어떤 선택도 하위 링크에 초당 1비트를 추가하지 않았다.

가장 계몽적인 경고는 LSP에 붙는 대역폭 파라미터에 관한 것이었다. 라우터는 경로를 계산하거나 수락할 때 그 숫자를 사용할 수 있지만, 그 값은 이후 실제로 전송되는 트래픽을 정확히 기술하지 못할 수 있었다. 운영자는 피크, 백분위 또는 다른 통계치에서 이 값을 도출할 수 있었다. 운영자는 이벤트 기반 변동을 흡수하기 위해 링크를 초과 구독하거나 의도적으로 과소 보고할 수도 있었다. 이것들은 모델링과 정책의 결정이었다. 그 필드는 패킷 스트림 속에 내장된 계량기가 아니었고, 그 존재가 무한한 송신자를 감시해 주지도 않았다.

따라서 RFC 3346은 경로 제어를 측정과 묶었다. 워크로드 관측값은 명시적 경로를 생성하는 오프라인 계산에 입력될 수 있고, 대역폭·우선순위·어피니티 같은 온라인 속성을 바꾸는 데도 쓰일 수 있었다. 추세가 중요한 이유는 LSP가 크기 재조정을 필요로 할 수 있기 때문이다. 비정상적인 분산이 중요한 이유는 그것이 잘못된 모델, 실패한 설비, 지연된 프로비저닝 또는 수요 급증을 드러낼 수 있기 때문이다. 폴리싱은 별도의 조치로, 이 문서의 지침에 따라 가급적 에지에서 수행해야 했지, 대역폭 값을 입력하는 것의 마법적 결과가 아니었다.

여기서 유용한 증거 사슬이 만들어진다. 먼저 측정된 수요가 있다. 그다음 누군가 샘플을 설정된 LSP 값으로 바꾸는 통계 모델을 선택한다. 경로 계산은 그 값을 광고된 위상 속성과 함께 사용한다. RSVP-TE가 경로를 시그널링할 수 있고 노드가 요청을 수락할 수 있다. 그런 다음 포워딩 상태가 설치될 수 있다. 트래픽이 실제로 전송된 후에야 관측은 선택된 경로가 의도된 부하를 받았는지, 지연·손실·서비스 목표가 여전히 수용 가능한지를 보여줄 수 있다. 각 상태는 다음 결정에 대한 증거이며, 어느 것도 이후 모든 상태에 대한 영수증이 아니다.

실패는 이 순서를 더 선명하게 만든다. RFC 3346은 네트워크 장애 후 잔존 위상 위에서 LSP를 재최적화하는 작업을 다루었다. 이는 과도기의 혼란을 제한하는 패스트 리루트와 상호 보완적인 작업으로 취급되었다. 사전 계산된 우회 경로가 준비되어 있을 수 있다. 트래픽이 그 위로 리디렉션될 수 있다. 장애 후 위상이 나중에 다시 계산될 수 있다. 그리고 네트워크는 결국 안정적인 균형을 되찾을 수 있다. 이것들은 네 개의 서로 다른 사건이다. 이후 RFC 4090이 로컬 복구 메커니즘을 규정했지만, 백업 LSP의 존재는 여전히 그것이 사용 중임을, 동등한 대역폭을 제공함을, 서비스가 회복되었음을 증명하지 않았다.

더 명시적인 제어는 더 많은 상태를 만들었다. 엣지 노드 사이의 촘촘한 풀 메시 LSP는 엔드포인트 수의 제곱에 가까운 규모로 늘어날 수 있었다. 계층화와 지역화는 그 부담을 줄일 수 있었지만, 그 대가는 더 거친 제어였다. 과도한 애그리게이션은 반대 방향의 실패를 만들었다. 하나의 트렁크가 실행 가능한 어떤 제약 경로에도 담기엔 너무 커질 수 있다는 것이다. 이를 병렬 LSP로 분할하면 실행 가능성을 회복할 수 있지만, 상태를 늘리고 장애 동작을 복잡하게 만들었다.

역사적으로 놀라운 점은 RFC 3346이 자동화를 운영으로부터의 탈출로 제시하지 않았다는 것이다. 이 문서는 MPLS TE가 데이터베이스, 시그널링, 라우팅 정보, 구성 시스템, 측정, 프로세서 부하를 추가한다고 경고했다. 초기 상용 관리 시스템은 특히 근본 원인 분석에서 충분한 MPLS 가시성을 갖지 못해, 초기 도입자들이 자체 도구를 만들었다. 이 관찰은 2002년의 것이며 오늘날 제품에 대한 판결이 아니다. 그 지속적인 포인트는 더 좁다. 제어 메커니즘은 그 상태를 관측하고 설명할 수 있을 때에만 더 안전해진다.

이 문서의 가장 가혹한 문장은 MPLS TE가 부족한 용량이나 부족한 계획에 대한 만능 해법이 아니라는 것이었다. 과열 지점을 우회해 다시 라우팅하면 패킷이 더 멀리 이동하고 지연이 늘어날 수 있었다. 더 나은 배치는 트래픽 성장 중 시간을 벌 수 있었다. 그러나 불가능한 매핑을 달성할 수는 없었다. 모든 실행 가능한 경로가 가득 차 있다면, 라벨과 제약을 바꾸는 일은 혼잡이 어디에 나타날지 결정할 뿐이었다.

이후 표준들은 제어 표면을 확장했다. OSPF와 IS-IS는 TE 속성을 전달했고, RSVP-TE는 터널을 설정했으며, PCE는 경로 계산을 별도의 아키텍처 구성요소로 분리했고, 스테이트풀 PCE는 보고와 위임을 추가했다. 이 발전들은 컨트롤러가 알 수 있는 것과 선택할 수 있는 것을 개선했다. 그러나 RFC 3346에 기록된 물리적 한계를 폐지하지는 못했다. 더 유능한 플래너도 여전히 진실한 입력, 실행자, 관측 가능한 포워딩, 그리고 충분한 용량을 필요로 한다.