Протокол разделения локатора / идентификатора - Locator/Identifier Separation Protocol

Логотип LISP

Протокол разделения локаторов и идентификаторов ( LISP ) ( RFC 6830 ) - это протокол «сопоставления и инкапсуляции», разработанный Рабочей группой LISP Рабочей группы инженерной группы Интернета . Основная идея разделения заключается в том, что архитектура Интернета объединяет две функции: локаторы маршрутизации (когда клиент подключен к сети) и идентификаторы (кто является клиентом) в одном пространстве номеров: IP-адрес . LISP поддерживает разделение адресного пространства IPv4 и IPv6 в соответствии с сетевой схемой отображения и инкапсуляции ( RFC 1955 ). В LISP и идентификаторы, и локаторы могут быть IP-адресами или произвольными элементами, такими как набор координат GPS или MAC-адрес .

Историческое происхождение

Совет по архитектуре Интернета «s октябрь 2006 маршрутизации и адресации Workshop новый интерес в разработке масштабируемой маршрутизации и адресации архитектуры для Интернета. Ключевые проблемы, вызывающие этот возобновленный интерес, включают озабоченность по поводу масштабируемости системы маршрутизации и надвигающегося исчерпания адресного пространства IPv4. После семинара IAB появилось несколько предложений, направленных на устранение озабоченностей, высказанных на семинаре. Все эти предложения основаны на общей концепции: разделение Locator и Identifier в нумерации Интернет-устройств, часто называемое «разделением Loc / ID».

Текущая архитектура интернет-протокола

Текущая архитектура пространства имен, используемая Интернет-протоколом, использует IP-адреса для двух отдельных функций:

в качестве идентификатора конечной точки для однозначной идентификации сетевого интерфейса в контексте адресации локальной сети
в качестве локатора для целей маршрутизации , чтобы определить, где находится сетевой интерфейс в более широком контексте маршрутизации.

LISP

Разделение местоположения и идентификатора и, в частности, LISP дает несколько преимуществ.

Улучшенная масштабируемость маршрутизации
Множественная адресация без BGP в конфигурации активный-активный
Обход семейства адресов: IPv4 через IPv4, IPv4 через IPv6, IPv6 через IPv6, IPv6 через IPv4
Инжиниринг входящего трафика
Мобильность
Простота развертывания
Смена хоста не требуется
Предоставление услуг VPN на основе требований заказчика, заменяющее MPLS-VPN
Виртуализация сети
Клиент использует шифрованную VPN на основе LISP / GETVPN, заменяя проблемы масштабируемости IPsec
Высокая доступность для беспрепятственных сеансов связи посредством (на основе ограничений) множественной адресации

Недавнее обсуждение нескольких вариантов использования LISP можно найти в

IETF имеет активную рабочую группу, устанавливающую стандарты для LISP. По состоянию на 2016 год спецификации LISP находятся на экспериментальной стадии. Рабочая группа LISP начала переводить основные спецификации на дорожку стандартов в 2017 году - по состоянию на июнь 2021 года три версии (для RFC 6830, RFC 6833 и 8113) готовы к публикации как RFC, но они ожидают завершения работы над пересмотром RFC 6834 и LISP Security Framework.

Терминология

Локатор маршрутизации (RLOC) : RLOC - это адрес IPv4 или IPv6 выходящего туннельного маршрутизатора (ETR). RLOC - это результат поиска сопоставления EID-to-RLOC.
Идентификатор конечной точки (EID) : EID - это адрес IPv4 или IPv6, используемый в полях адреса источника и назначения первого (самого внутреннего) заголовка LISP пакета.
Выходной туннельный маршрутизатор (ETR) : ETR - это устройство, которое является конечной точкой туннеля; он принимает IP-пакет, в котором адрес назначения во «внешнем» IP-заголовке является одним из его собственных RLOC. Функциональность ETR не обязательно должна ограничиваться маршрутизатором; хост сервера также может быть конечной точкой туннеля LISP.
Маршрутизатор входящего туннеля (ITR) : ITR - это устройство, которое является начальной точкой туннеля; он принимает IP-пакеты от конечных систем сайта на одной стороне и отправляет инкапсулированные в LISP IP-пакеты через Интернет в ETR на другой стороне.
Прокси-ETR (PETR) : LISP PETR реализует функции ETR от имени сайтов, не поддерживающих LISP. PETR обычно используется, когда сайту LISP необходимо отправлять трафик на сайты, не относящиеся к LISP, но сайт LISP подключен через поставщика услуг, который не принимает немаршрутизируемые EID в качестве источников пакетов.
Прокси-ITR (PITR) : PITR используется для взаимодействия между сайтами, не поддерживающими LISP, и сайтами LISP, PITR действует как ITR, но делает это от имени сайтов, не поддерживающих LISP, которые отправляют пакеты адресатам на сайтах LISP.
xTR : xTR относится к устройству, которое функционирует и как ITR, и как ETR (что типично), когда направление потока данных не является частью описания контекста.
Повторная инкапсуляция туннельного маршрутизатора (RTR) : RTR используется для соединения LISP-to-LISP в средах, где прямое соединение не поддерживается. Примеры включают: 1) присоединение сайтов LISP, подключенных к «разрозненным пространствам локаторов» - например, сайту LISP с возможностью подключения RLOC только для IPv4 и сайту LISP с подключением RLOC только IPv6; и 2) создание «точки привязки» плоскости данных с помощью LISP-говорящего устройства за блоком NAT для отправки и получения трафика через устройство NAT.

Система отображения LISP

В протоколе разделения локаторов и идентификаторов сетевые элементы ( маршрутизаторы ) отвечают за поиск сопоставления между идентификаторами конечных точек (EID) и локаторами маршрутов (RLOC), и этот процесс невидим для конечных узлов Интернета. Отображения хранятся в распределенной базе данных, называемой системой отображения, которая отвечает на поисковые запросы. Сеть бета-версии LISP изначально использовала основанную на BGP систему сопоставления под названием LISP ALternative Topology (LISP + ALT), но теперь она была заменена системой индексирования, подобной DNS, под названием DDT, вдохновленной LISP-TREE. Конструкция протокола позволила легко подключить новую систему отображения, когда оказалось, что другая конструкция дает преимущества. Некоторые предложения уже появились, и их сравнили.

Реализации

Cisco выпустила общедоступные образы IOS , IOS XR , IOS XE и NX-OS, поддерживающие LISP.
Группа исследователей из Католического университета Лувена и T-Labs / TU Berlin написала реализацию FreeBSD под названием OpenLISP.
LIP6 лаборатория UPMC , Франция, внедрила полнофункциональные плоскости управления (MS / MR, DDT, XTR) для OpenLISP
Исторически LISPmob представлял собой реализацию LISP с открытым исходным кодом для Linux , OpenWRT и Android, поддерживаемую Политехническим университетом Каталонии . Он может действовать как мобильный узел xTR или LISP. Недавно эта реализация получила дальнейшее развитие в LISP-маршрутизаторе с открытым исходным кодом, получившем название «Open Overlay Router» или OOR.
AVM добавила поддержку LISP в прошивку для своих устройств FRITZ! Box, начиная с FRITZ! OS версии 6.00.
LANCOM Systems поддерживает LISP в операционной системе маршрутизатора.
HPE поддерживает LISP в своих маршрутизаторах на платформе Comware 7 (под торговым названием FlexNetwork MSR и VSR). Эта платформа разработана H3C Technologies и продается в Китае под их собственным логотипом.
OpenDaylight поддерживает сопоставления потоков LISP.
ONOS разрабатывает распределенную плоскость управления LISP как приложение SDN.
Lispers.net предоставляет полную реализацию LISP с открытым исходным кодом.
fd.io также поддерживает LISP посредством Overlay Network Engine (ONE).
Простая реализация системы сопоставления LISP также доступна на Java.

Бета-сеть LISP

Для получения реального опыта работы с LISP был разработан стенд для тестирования. В число участников входят Google , Facebook , NTT , Level3 , InTouch NV и Консорциум интернет-систем . По состоянию на январь 2014 года в проекте участвовало около 600 компаний, университетов и частных лиц из 34 стран. Географическое распределение участвующих маршрутизаторов и префиксы, за которые они отвечают, можно увидеть на веб-сайте проекта LISPmon (обновляется ежедневно). Многоканальная инициатива LISP-сообщества LISP4.net/LISP6.net публикует соответствующую информацию об этой бета-сети на http://www.lisp4.net/ и http://www.lisp6.net/ . С марта 2020 года бета-сеть LISP больше не поддерживается.

Исследовательская сеть консорциума LISP-Lab

Проект LISP-Lab, координируемый UPMC / LIP6, направлен на создание платформы для экспериментов с сетью LISP, построенной исключительно с использованием узлов LISP с открытым исходным кодом (OpenLISP), выступающих в качестве туннельных маршрутизаторов ITR / ETR, картографических серверов / преобразователей MS / MR, корня DDT и прокси. ITR / ETR. В число партнеров входят два академических учреждения (UPMC, TPT ), два малых и средних предприятия по облачным сетям ( Alphalink , NSS ), два сетевых оператора ( Renater , Orange ), два малых и средних предприятия в области доступа / пограничной сети ( Border 6 , Ucopia ) и одна точка обмена Интернет- трафиком ( Rezopole). ). Дополнительная информация на https://web.archive.org/web/20190508220217/http://www.lisp-lab.org/ . Платформа должна быть открыта для внешних партнеров в 2014/2015 гг. И уже подключена к сети LISP Beta с корнем OpenLISP DDT.

Будущее использование LISP

ИКАО рассматривает наземный LISP в качестве технологии-кандидата для сети авиационной электросвязи (ATN) следующего поколения. Решение находится в стадии дальнейшей разработки в рамках деятельности FCI SESAR ( Исследование единых европейских банкоматов ).

Другие подходы

Было предложено несколько предложений по разделению двух функций и обеспечению лучшего масштабирования Интернета, например GSE / 8 + 8 в качестве сетевого решения и SHIM6 , HIP и ILNP в качестве решений на основе хоста.

Languages

In other projects