CCIE-SP-2026

 Cisco Blueprint v5.1
CCIE SP v5.1 — Advanced Extensions (Objectives 1.5.a, 1.6.a, 5.1.b)

الوحدة 06: هندسة المرور، Segment Routing وأمن مسار التحكم

الهدف الهندسي للوحدة

إتقان الامتدادات المتقدمة التي تجعل IS-IS البروتوكول المهيمن على شبكات مزودي الخدمة؛ دراسة كيفية حمل سمات السعات المحجوزة والألوان لهندسة المرور MPLS-TE؛ تفكيك معمارية Segment Routing (SR-MPLS / SRv6) التي ألغت بروتوكول LDP عبر إدراج وسوم التوجيه مباشرة في ترويسات IS-IS؛ وتأمين مسار التحكم بالتشفير الصارم وحماية عتاد الـ LPTS على Cisco IOS XR.

1. امتدادات هندسة المرور MPLS-TE (RFC 5305 & RFC 7981)

في شبكات مزودي الخدمة، لا يكفي توجيه الحزم عبر المسار الأقصر فقط (Shortest Path)، بل يلزم توجيهها بناءً على السعات الفعلية المتوفرة (Bandwidth Constraints) وسياسات تجنب الاختناقات عبر بروتوكول RSVP-TE أو خوارزمية CSPF (Constrained Shortest Path First).

لكي تحسب خوارزمية CSPF مساراً نفقياً خالياً من الاختناق، يحتاج الموجه لمعرفة السعات المحجوزة على كل كابل في الشبكة. يقوم IS-IS بنقل هذه التفاصيل الفيزيائية عبر حقول فرعية (Sub-TLVs) داخل TLV 22:

الحقل الفرعي (Sub-TLV) الحجم البيان الهندسي المنقول
Sub-TLV 3: Administrative Group 4 Bytes لون الرابط الهندسي (Color / Affinity) لتصنيف الروابط (مثل: مسار بحري، مسار بري).
Sub-TLV 9: Maximum Link Bandwidth 4 Bytes (Float) أقصى سعة فيزيائية للرابط (مثلاً 100 Gbps).
Sub-TLV 10: Max Reservable Bandwidth 4 Bytes (Float) السعة المسموح بحجزها لحركة الترانزيت المحمية.
Sub-TLV 11: Unreserved Bandwidth 32 Bytes السعة الشاغرة المتبقية موزعة على مستويات الأولوية الثمانية (Priorities 0 to 7).
Sub-TLV 18: TE Default Metric 3 Bytes تكلفة هندسة المرور الخاصة المستقلة عن تكلفة الـ IGP العادية.

2. مسار تحكم تكنولوجيا Segment Routing (RFC 8667)

أحدثت تقنية Segment Routing ثورة عارمة في عالم شبكات مزودي الخدمة بإلغائها التام للحاجة إلى تشغيل بروتوكول توزيع الوسوم المنفصل LDP (Label Distribution Protocol) أو أنفاق RSVP-TE المعقدة.

كيف ألغى IS-IS بروتوكول LDP بالكامل؟

بدلاً من تأسيس جلسات TCP مستقلة عبر LDP لتبادل وسوم الـ MPLS Labels، أصبح بروتوكول IS-IS نفسه يقوم بنقل وسم التوجيه (Segment ID / SID) مباشرة داخل نفس الـ LSP الذي يعلن فيه عن بادئة الـ IP!

3. كتلة الـ SRGB وبادئات الـ Prefix-SID وعلاقات الـ Adj-SID

تعتمد معمارية Segment Routing في IS-IS على ثلاثة أركان رئيسية:

1. كتلة الـ SRGB (Segment Routing Global Block)

مجموعة من وسوم MPLS المحجوزة عالمياً على مستوى شبكة مزود الخدمة بأكملها (افتراضياً في Cisco IOS XR تبدأ من 16000 إلى 23999). يُعلن الموجه عن دعمه لها عبر TLV 242 (Router Capability) والحقل الفرعي 19.

2. بادئة العقدة (Prefix-SID)

معرف وسم عالمي يربط بعنوان الموجه الفريد (Loopback0). يُنقل في الحقل الفرعي 3 داخل TLV 135. عندما يحصل الموجه PE1 على الفهرس (Index) رقم 1، يصبح وسمه العالمي في كل أجهزة الشبكة هو 16000 + 1 = 16001!

3. وسم الرابط (Adjacency-SID)

وسم محلي النطاق يولد تلقائياً لكل رابط فيزيائي يربط الموجه بجاره المباشر، ويُنقل داخل TLV 22 الحقل الفرعي 31. يُستخدم لبناء مسارات هندسة مرور صارمة (Explicit Strict Paths) وحساب مسارات الحماية فائقة السرعة TI-LFA.

4. أمن مسار التحكم وتشفير التوثيق (HMAC-SHA-256 RFC 5310)

يتم حماية بروتوكول IS-IS ضد هجمات التزييف والحقن عبر TLV 10 (Authentication TLV):

  • فصل النطاقات: التمييز بين توثيق حزم الترحيب (Interface / IIH Authentication) لمنع الجيران غير المصرح بهم، وتوثيق قاعدة البيانات (Area / Domain LSP Authentication) لمنع تزوير مسارات الشبكة.
  • التشفير الآمن: استخدام HMAC-SHA-256 (Type 55) بدلاً من MD5 القديم.
  • التبديل المتزامن للمفاتيح (Keychain Rollover): استخدام سلاسل المفاتيح التي تدعم تداخل أوقات الإرسال والقبول لتحديث كلمات المرور في الشبكة دون إسقاط أي علاقة جوار.

5. حماية معالج الموجه عبر شرائح LPTS على Cisco IOS XR

في موجهات Cisco ASR 9000، تقوم تقنية LPTS (Local Packet Transport Services) ببرمجة فلاتر عتادية صارمة ومحددات معدل (Rate Limiters) في معالجات كروت الخطوط مباشرة لكافة الحزم المتجهة نحو معالج الموجه الرئيسي:

! التحقق من تدفق وحماية حزم IS-IS على كروت الخطوط
RP/0/RSP0/CPU0:PE1# show lpts pifib hardware police location 0/0/CPU0 | include isis
  isis-known-prior-l1      115   Static  8000   1000   0   0
  isis-known-prior-l2      116   Static  8000   1000   0   0
  isis-default             117   Static  2000    250   0   0

! تهيئة Segment Routing و IS-IS على Cisco IOS XR
segment-routing
  global-block 16000 23999
!
router isis CORE
  is-type level-2-only
  net 49.0001.0000.0000.0001.00
  address-family ipv4 unicast
    metric-style wide
    segment-routing mpls
  !
  interface Loopback0
    address-family ipv4 unicast
      prefix-sid index 1
    !
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
    point-to-point
    address-family ipv4 unicast
    !
  !
commit
← الوحدة 05: المقاييس الموسعة والتلاقي فائق السرعة استكشاف تشريح الحزم على مستوى البتات ←