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RFC 9871 - Routage BGP sensible aux couleurs (Color-Aware Routing)

Informations sur le document​

  • Numéro RFC : 9871
  • Titre : BGP Color-Aware Routing (CAR)
  • Date de publication : Novembre 2025
  • Statut : EXPERIMENTAL (Expérimental)
  • Auteurs :
    • D. Rao, Ed. (Cisco Systems)
    • S. Agrawal, Ed. (Cisco Systems)

Résumé (Abstract)​

Ce document décrit une solution de routage basée sur BGP pour établir des chemins sensibles à l'intention de bout en bout à travers un réseau de transport multi-domaines. Le réseau de transport peut s'étendre sur plusieurs domaines de fournisseurs de services et de réseaux clients. Les chemins BGP sensibles à l'intention peuvent être utilisés pour diriger les flux de trafic pour les routes de service nécessitant une intention spécifique. Cette solution est appelée Routage BGP sensible aux couleurs (BGP CAR).

Ce document décrit le cadre de routage et les extensions BGP pour permettre le routage sensible à l'intention en utilisant la solution BGP CAR. La solution définit deux nouveaux SAFI BGP (BGP CAR SAFI et BGP VPN CAR SAFI) pour IPv4 et IPv6. Elle définit également un modèle extensible d'informations de disponibilité de la couche réseau (NLRI) pour les deux SAFI qui permet de définir plusieurs types de NLRI pour différents cas d'usage. Chaque type de NLRI contient des champs clés et des champs non-clés basés sur TLV pour un encodage efficace de différentes informations par préfixe. Cette spécification définit deux types de NLRI : NLRI de route sensible aux couleurs (Color-Aware Route) et NLRI de préfixe IP. Elle définit des types de TLV non-clés pour la pile d'étiquettes MPLS, l'index d'étiquette SR-MPLS et les identifiants de segment (SID) Segment Routing over IPv6 (SRv6). Cette solution définit également une nouvelle communauté étendue de mappage de couleur locale (LCM).

Qu'est-ce que le routage sensible aux couleurs ?​

Concepts fondamentaux​

Couleur (Intent) :

  • Une valeur entière de 32 bits identifiant un niveau de service spécifique ou une politique d'ingénierie du trafic
  • Exemple : Couleur 100 = "Chemin à faible latence", Couleur 200 = "Chemin à large bande passante"
  • Contrairement au routage traditionnel "destination uniquement", le CAR prend en compte à la fois la destination et la couleur

Routage sensible aux couleurs :

Routage BGP traditionnel :
  Destination : 10.1.1.0/24 → Sélectionner le meilleur chemin

Routage CAR :
  Destination : 10.1.1.0/24 + Couleur : 100 → Sélectionner le meilleur chemin répondant aux exigences de la couleur 100
  Destination : 10.1.1.0/24 + Couleur : 200 → Sélectionner le meilleur chemin répondant aux exigences de la couleur 200

Cas d'usage​

Cas d'usage 1 : Différenciation de service​

Service VPN d'entreprise :
- Trafic client VIP → Couleur 100 (Faible latence, Haute fiabilité)
- Trafic client standard → Couleur 200 (Best-effort)
- Trafic de sauvegarde → Couleur 300 (Faible priorité)

Cas d'usage 2 : Optimisation d'application​

Fournisseur de services cloud :
- Vidéo en temps réel → Couleur 100 (Sensible à la gigue)
- Transfert de fichiers → Couleur 200 (Priorité à la bande passante)
- Données en masse → Couleur 300 (Optimisation des coûts)

Cas d'usage 3 : Interconnexion multi-cloud​

Connectivité cross-cloud :
- Applications critiques → Couleur 100 (Circuit dédié, Faible latence)
- Applications générales → Couleur 200 (Internet, Optimisation des coûts)

Architecture technique​

Extensions BGP​

Nouvel attribut BGP : Communauté étendue de couleur​

Type : Extended Community
Format : 
  Type : 0x0b (Color)
  Sub-Type : 0x0b
  Valeur de couleur : Entier 32 bits

Exemples :
  Color:100
  Color:200

Message BGP UPDATE​

BGP UPDATE standard :
  NLRI : 10.1.1.0/24
  Next-Hop : 203.0.113.1
  AS-Path : 65001 65002
  
BGP UPDATE CAR :
  NLRI : 10.1.1.0/24
  Next-Hop : 203.0.113.1
  AS-Path : 65001 65002
  Extended Community : Color:100  ← Nouveau

Processus de routage​

Étape 1 : Organisation de la table de routage​

Table de routage traditionnelle :
  Destination        Saut suivant
  10.1.1.0/24 → 203.0.113.1

Table de routage CAR :
  Destination        Couleur  Saut suivant
  10.1.1.0/24 + Aucune → 203.0.113.1 (Par défaut)
  10.1.1.0/24 + 100    → 203.0.113.2 (Faible latence)
  10.1.1.0/24 + 200    → 203.0.113.3 (Large bande passante)

Étape 2 : Classification des paquets​

Routeur d'entrée :
1. Inspecter le paquet (basé sur la politique)
2. Attribuer une valeur de couleur
3. Rechercher dans la table de routage sensible aux couleurs
4. Transférer vers le saut suivant approprié

Étape 3 : Mappage de chemin​

Mappage de couleur vers chemin physique :
Couleur 100 → Politique SR 1 → Via liens à faible latence
Couleur 200 → Politique SR 2 → Via liens à large bande passante
Couleur 300 → Politique SR 3 → Via chemin optimisé en coût

Intégration avec le routage par segment (SR)​

Liaison de politique SR​

Exemple de configuration :
  sr-policy color 100
    candidate-path preference 100
      explicit segment-list path1
        segment 16001
        segment 16002
        segment 16003

Flux de bout en bout​

1. Annonce BGP : Préfixe + Color:100
2. Contrôleur/PCE : Calculer la politique SR satisfaisant Color:100
3. PE d'entrée : Mapper le trafic vers la politique SR
4. Plan de données : Transférer le long de la politique SR
5. PE de sortie : Décapsuler et livrer

Exemples de configuration​

Configuration de base​

Annoncer des routes avec couleur​

router bgp 65001
  neighbor 203.0.113.1 remote-as 65002
  
  address-family ipv4 unicast
    network 10.1.1.0/24
    route-policy ADD-COLOR out
    
route-policy ADD-COLOR
  set extcommunity color 100
end-policy

Recevoir et traiter la couleur​

router bgp 65001
  address-family ipv4 unicast
    neighbor 203.0.113.2 remote-as 65002
    route-policy MATCH-COLOR in
    
route-policy MATCH-COLOR
  if extcommunity color is 100 then
    set local-preference 200
  elseif extcommunity color is 200 then
    set local-preference 100
  endif
end-policy

Applications avancées​

Mappage de couleur basé sur l'application​

class-map match-any REALTIME
  match protocol http
  match dscp ef
  
policy-map COLOR-MAPPING
  class REALTIME
    set extcommunity color 100
  class BULK-DATA
    set extcommunity color 300
  class class-default
    set extcommunity color 200

Redondance multi-couleur​

router bgp 65001
  address-family ipv4 unicast
    network 10.1.1.0/24
    route-policy MULTI-COLOR out

route-policy MULTI-COLOR
  set extcommunity color 100 additive
  set extcommunity color 200 additive
end-policy

# Résultat : La route porte à la fois la couleur 100 et 200
# Permet au récepteur de choisir la couleur appropriée

Considérations de déploiement​

Déploiement progressif​

Phase 1 : Réseau central​

1. Activer CAR sur les routeurs centraux
2. Définir les politiques de couleur
3. Configurer les politiques SR (si utilisation de SR)
4. Tester la fonctionnalité de routage par couleur

Phase 2 : Extension de la périphérie​

5. Activer CAR sur les routeurs PE
6. Configurer la classification du trafic
7. Mapper le trafic client vers les couleurs
8. Surveiller et optimiser

Phase 3 : Couverture à l'échelle du réseau​

9. Tous les locuteurs BGP supportent CAR
10. Affiner les politiques de couleur
11. Intégrer avec les systèmes métier
12. Automatisation et orchestration

Interopérabilité​

Routeurs non-CAR :

  • Ignoreront la communauté étendue de couleur
  • Traiteront les routes en utilisant BGP traditionnel
  • N'affectent pas la connectivité de base

Environnement mixte :

Domaine CAR 1 ← → BGP traditionnel ← → Domaine CAR 2
                 Ignorer couleur        Réajouter couleur

Évolutivité​

Taille de la table de routage :

Sans CAR : N préfixes
Avec CAR : N préfixes × M couleurs

Exemple :
- 100K préfixes
- 10 couleurs
- Maximum : 1M routes (théorique)
- Réel : Dépend de l'utilisation des couleurs

Recommandations d'optimisation :

  • Limiter le nombre de couleurs (recommandé < 100)
  • Utiliser l'agrégation de couleurs
  • Appliquer les couleurs uniquement aux préfixes nécessitant une différenciation
  • Déployer des réflecteurs de routes (RR)

Avantages et limitations​

Avantages​

  1. Ingénierie du trafic flexible

    • Sélection de chemin basée sur les exigences métier
    • Contrôle QoS à grain fin

  2. Opérations simplifiées

    • Sémantique de couleur unifiée
    • Gestion centralisée des politiques

  3. Support multi-locataire

    • Différents locataires utilisent différentes couleurs
    • Isolation et différenciation

  4. Favorable à l'automatisation

    • Intégration facile avec les contrôleurs SDN
    • Support pour l'ajustement dynamique des politiques

Limitations​

  1. Nécessite un support à l'échelle du réseau

    • Au moins les dispositifs sur les chemins critiques doivent supporter CAR
    • Le déploiement progressif peut être complexe

  2. Surcharge de routage supplémentaire

    • Plus d'entrées de route
    • Mises à jour BGP plus volumineuses

  3. Complexité de configuration

    • Nécessite une conception soignée du schéma de couleurs
    • Complexité de la gestion des politiques

  4. Défis de débogage

    • Plusieurs chemins augmentent la difficulté de dépannage
    • Nécessite de nouveaux outils de surveillance

Surveillance et dépannage​

Commandes de vérification​

# Afficher les routes avec couleur
show bgp ipv4 unicast 10.1.1.0/24 detail
  Extended Community: Color:100

# Afficher les statistiques de couleur
show bgp color-aware-routing statistics
  Color 100: 150 routes
  Color 200: 200 routes

# Tracer le chemin de couleur
traceroute 10.1.1.1 color 100

Problèmes courants​

Problème 1 : Perte de couleur

Symptôme : La couleur n'est pas conservée après l'annonce de route
Cause : Le routeur intermédiaire ne supporte pas CAR ou filtre la communauté étendue
Solution : Vérifier la configuration des voisins BGP, activer la propagation de la communauté étendue

Problème 2 : Chemin sous-optimal

Symptôme : Le trafic n'utilise pas le chemin de couleur attendu
Cause : Problèmes de sélection de chemin BGP ou de politique
Solution : Vérifier local-preference, AS-Path et autres attributs BGP

Références​

RFC connexes :

  • [RFC4360] BGP Extended Communities
  • [RFC8664] Path Computation Element (PCE) Communication Protocol (PCEP) Extensions for Segment Routing
  • [RFC9256] Segment Routing Policy Architecture

Résumé : Le routage BGP sensible aux couleurs fournit de puissantes capacités d'ingénierie du trafic et de différenciation de service, permettant une gestion complexe de multiples chemins via de simples identificateurs de couleur. C'est une technologie clé pour les réseaux SDN et 5G modernes.

Document officiel : https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc9871.txt