思科SDWAN--应用感知路由设计实现

上一篇翻译了思科SDwan设计架构--应用性能优化方案提到应用感知路由功能，本文翻译《思科应用感知路由部署指南》中部分内容，已了解其实现细节及技术参数。

下图是典型的应用感知路由使用场景：sdwan边缘设备EDGE之间有两条wan路径选择:internet及mpls链路，通过BFD来探测到两条路径的丢包率、时延及抖动情况。配置一条应用感知路由规则：要求应用必须选择必须选择丢包率<=2%,时延小于150ms，抖动小于10MS的线路。mpls路径满足此要求，此应用流量只能选路在mpls路径上。

双向转发检测BFD：思科使用BFD echo功能来监测ipsec隧道路由链路质量（延迟、丢包、抖动）。如下图所示:两台WAN edge设备之间建立ipsec隧道，WAN 边缘设备生成的 BFD hello报文被远程 WAN 边缘设备环回（回声）。每个 BFD 数据包都由对端设备打上时间戳，以确定往返延迟和抖动。路径或隧道断链是根据丢失的 BFD 数据包来确定的。

WAN Edge 设备收集每个 BFD 探测的数据包丢失、延迟和抖动（默认 BFD Hello 数据包在每个 WAN 传输上发送 1 秒）并为每个轮询间隔保留采集数据（默认轮询间隔值为 10 分钟）。默认情况下，网络路径活跃度是在 6 个轮询间隔期间计算的，以提高准确性并抑制隧道的间歇性断链（链路震荡）。在第七个轮询间隔开始，会覆盖最早的轮询数据。

定期转发的 BFD 数据包使 SD-WAN 覆盖网络不仅可以检测任何异常情况，还可以检测路径特征，例如丢失、延迟、抖动、路径 MTU，然后其他 SD-WAN 协议可以利用这些特征来实现动态决策并为关键业务应用程序提供最佳体验质量。

BFD探测报文参数配置:

• 收集并保存每次BFD 轮询的丢包、延迟和抖动，并计算每个轮询间隔的网络路径特征。默认轮询间隔值为 10 分钟，这意味着每次轮询间隔计算都会考虑 600 个 BFD hello 数据包。

轮询间隔 = 以秒为单位的轮询间隔 * BFD Hello 数据包间隔.

• 收集 6 个轮询间隔内丢包\抖动\延迟数据,并对这些数据值取平均值来计算网络路径状态情况。以获得更高的准确性（防止链路震荡引起数据不准缺）。在第七个轮询间隔，最早的轮询数据被丢弃以容纳最新的信息。 这里还有一个特别重要的点，就是为了防止网络拥塞导致BFD报文的丢弃。BFD报文默认dscp设置为高优先级48.

服务级别协议SLA:思科 SD-WAN 解决方案提供了网络管理员来为关键业务流量定义所需的 SLA。SLA 特征为指定的分类流量定义了丢包、延迟和抖动条件。

WAN 边缘设备通过 WAN 边缘设备之间的每个隧道发送的 BFD 探测来确定 WAN 传输路径的丢包、延迟和抖动状态信息。

● 数据包丢包在广域网边缘设备上以每个隧道为基础进行计算，并以百分比 0 到 100% 进行测量。

● 抖动是在广域网边缘设备上按隧道计算的，是毫秒的测量值，从 0 到 1000 毫秒。

● 延迟是在广域网边缘设备上基于每个隧道计算的，并且是毫秒测量值，从 0 到 1000 毫秒。

计算的数据包丢包、抖动和延迟是轮询间隔周期内平均值，并且是wan edge设备上每个隧道接口的往返测量值。应用感知路由利用计算出的网络路径特征值作为衡量标准，并与应用程序所需的 SLA 进行比较，以动态优化广域网边缘设备上流量的数据路径选择。

SLA默认推荐参数设置如下：

思科 SD-WAN 应用感知路由由三个组件组成：

● 识别——对感兴趣的流量/应用组进行分类。

可以根据报文五元组信息，DSCP优先级等、或者深度报文解析（DPI）解析来对流量进行识别。

● 应用程序SLA 要求——定义应用程序SLA 要求。

● 应用感知路由策略——策略根据定义的SLA要求将分类流量映射到传输隧道。

参考链接：

https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/solutions/CVD/SDWAN/cisco-sdwan-application-aware-routing-deploy-guide.html#Design