فهم الخوارزمية المرنة في ISIS واستكشاف أخطائها وإصلاحها
المحتويات
المقدمة
يصف هذا المستند تشغيل الخوارزمية المرنة (Flex-Algo) في ISIS أيضا، ويقدم الأوامر ذات الصلة للتحقق واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
المتطلبات الأساسية
المتطلبات
- توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة أساسية بهندسة حركة مرور توجيه قطاع ISIS.
المكونات المستخدمة
- تستند المعلومات الواردة في هذا المستند إلى الجهاز: موجه خدمات التجميع 9000 (ASR9K).
- تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.
نظرة عامة على Flex-Algo
- يتم تحديد الخوارزمية المرنة (Flex-Algo) بواسطة قيمة رقمية في النطاق 0-255؛ يتم حجز القيم 0-127، بينما يتم تحديد 128-255 بواسطة المستخدم.
- يتم تعريف Flex-Algo بواسطة نوع متري (قياس بروتوكول العبارة الداخلية (IGP) أو قياس التأخير أو قياس TE) ومجموعة من القيود (مثال تقارب الارتباط، مجموعة إرتباط المخاطر المشتركة (SRLG)).
- من خلال الاستفادة من تقنية Flex-Algo، يمكن للشبكات تنفيذ تقسيم الشبكة، وهو تقسيم منطقي للشبكة، حيث يتم تقييد حساب المسار إلى المخطط الذي يفي بالقيود المحددة.
شكل 1: تنسيق Prefix-SID Sub-TLV (مع حقل الخوارزمية)
شكل 2: تنسيق Flex-Algo Definition(FAD) TLV
طوبولوجيا الشبكة
شكل 3: الرسم التخطيطي لمخطط الشبكة
الشبكة
- تعرف الخوارزمية → 128 الشريحة المحسنة لزمن الوصول.
- تعرف الخوارزمية → 129 الشريحة المحسنة.
- يعلن ABR1 و ABR2 عن تعريفات Flex-Algo (FAD TLVs) في وحدة بيانات بروتوكول حالة الارتباط لنظام وسيط إلى نظام وسيط (LSPs).
- يمكن أن يكون منشأ FAD أي موجه في مجال IS-IS؛ لا يحتاج الموجه إلى المشاركة في كل Flex-Algo للإعلان عن تعريفه.
تكوين Flex-Algo
router isis core
flex-algo 128
interface Loopback100
passive
address-family ipv4 unicast
prefix-sid index 11 explicit-null
prefix-sid algorithm 128 index 811 explicit-null
ملاحظة:
- فهرسة 11 - Prefix-SID المرتبطة ب Flex-Algo 0 (أقصر مسار أولا (SPF)).
- فهرسة 811 - Prefix-sid المرتبطة ب Flex-Algo 128.
- تمكن بادئات Flex-Algo Prefix-SIDs تقسيم الشبكة، بالنسبة للبادئة المحددة (على سبيل المثال Loopback100)، يمكن الإعلان عن العديد من مجموعات SID الخاصة بالبادئة - يتم ربط كل منها بميزة Flex-Algo معينة.
- يتم ربط أول معرف أمان البادئة (الفهرس 11) تلقائيا بخوارزمية Flex-Algo 0 (خوارزمية أقصر مسار لبروتوكول العبارة الداخلية).
- يتم ربط Prefix-SID الثاني (الفهرس 811) بشكل صريح مع Flex-Algo 128، وهي خوارزمية معرفة من قبل المستخدم.
تم تعريف Flex-Algo 129 بواسطة النوع المتري TE
التكوين
في ABR2:
router isis core
flex-algo 129
priority 50
metric-type te
advertise-definition
interface Loopback100
address-family ipv4 unicast
prefix-sid algorithm 129 index 92 explicit-null >> Prefix-SID bound to Flex-Algo 129
interface HundredGigE0/1/0/2
point-to-point
address-family ipv4 unicast
fast-reroute per-prefix
fast-reroute per-prefix ti-lfa
te-metric flex-algo 20 level 2 >> 20 is the TE metric value for this link , need to be enabled on the links only between those routers participating in Flex-Algo 129
التحقق
PE3#show isis flex-algo 129
IS-IS core Flex-Algo Database
Flex-Algo 129:
Level-2:
Definition Priority: 100
Definition Source: ASR9906-2-ABR-1.00
Definition Equal to Local: No
Definition Metric Type: TE
Definition Flex-Algo Prefix Metric: No
<snip>
FRR Disabled: No
Microloop Avoidance Disabled: No
UCMP Disabled: No
Data Plane Segment Routing: Yes
Data Plane IP: Yes
PE3#show isis database 55A1-2-PE4.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL Len Received From On Reason
55A1-2-PE4.00-00 0x00000149 0xfe2f 995 /1200 0/0/0 282 09:21:39 ASR9910-4-ABR-2 Hu0/1/0/0 Flooded
<snip>
TLV code:242 length:28
Router Cap: 10.10.44.44 D:0 S:0
SubTLV code:2 length:9
Segment Routing: I:1 V:0, SRGB Base: 16000 Range: 8000
SubTLV code:23 length:2
Node Maximum SID Depth:
Label Imposition: 12
SubTLV code:19 length:3
SR Algorithm:
Algorithm: 0
Algorithm: 1
Algorithm: 129
SubTLV code:29 length:1
IP Algorithm:
Algorithm: 129
TLV code:22 length:117
Metric: 10 IS-Extended ASR9910-4-ABR-2.00
SubTLV code:4 length:8
Local Interface ID: 32, Remote Interface ID: 38
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.244.44
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.244.2
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 10000000 kbits/sec
SubTLV code:16 length:9
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:18 length:3
Admin. Weight: 20 >>>>>>>>>> configured TE metric
PE3#show isis topology flex-algo 129
IS-IS core paths to IPv4 Unicast (Level-2) routers
System Id Metric Next-Hop Interface SNPA
ASR9910-4-ABR-2 20 ASR9910-4-ABR-2 Hu0/1/0/0 *PtoP* >> 1 hop away from PE3
55A1-2-PE4 40 ASR9910-4-ABR-2 Hu0/1/0/0 *PtoP* >> 2 hops away from PE3
تم تعريف Flex-Algo 128 بواسطة التأخير من النوع المتري
التكوين
router isis core
flex-algo 128
priority 100
metric-type delay
advertise-definition
performance-measurement
interface HundredGigE0/1/0/0
delay-measurement >>> this CLI needs to be enabled only on those interfaces between those routers participating in Flex-Algo 128
!
!
interface HundredGigE0/1/0/3
delay-measurement
التحقق
PE1#show isis flex-algo 128
IS-IS core Flex-Algo Database
Flex-Algo 128:
Level-2:
Definition Priority: 100
Definition Source: ASR9906-2-ABR-1.00
Definition Equal to Local: No
Definition Metric Type: Delay
Definition Flex-Algo Prefix Metric: No
ملاحظة: في PE2، يتم تكوين واجهة قياس الأداء HundredGigE0/1/0/1 >> الرابط بين PE2 و ABR 1 إعلان قياس التأخير - التأخير 100 >> التأخير بشكل ثابت. وهذا يزيد من مقياس التأخير بمقدار +100 في الإتجاه من الخماسي البروم 2 إلى الخماسي البروم 1، ومن ثم فإن التأخير في الوصول إلى الربع الأول من الخماسي البروم 2 هو 100.
PE1#show isis database ASR-9904-5-PE2.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL LSP Length
ASR-9904-5-PE2.00-00 0x00000231 0x6084 1131 /1200 0/0/0 310
<snip>
TLV code:242 length:25
<snip>
SubTLV code:19 length:3
SR Algorithm:
Algorithm: 0
Algorithm: 1
Algorithm: 128
TLV code:22 length:144
Metric: 10 IS-Extended ASR9906-2-ABR-1.00
SubTLV code:4 length:8
Local Interface ID: 17, Remote Interface ID: 22
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.221.22
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.221.1
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 99999998 kbits/sec
SubTLV code:33 length:4
Link Average Delay: 100 us
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 100/100 us
SubTLV code:35 length:4
Link Delay Variation: 0 us
SubTLV code:16 length:14
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 100/100 us >>> delay calculated on this link due to the confoguration
PE2#show isis topology flex-algo 128
IS-IS core paths to IPv4 Unicast (Level-2) routers
System Id Metric Next-Hop Interface SNPA
ASR9906-2-ABR-1 100 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/1 *PtoP*
ASR9906-1-PE1 112 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/1 *PtoP*
عندما لا يكون هناك إعلان يدوي - تأخير يشكل على القارن، وباستخدام التقصير تأخير قياس ملف تخصيص يمكن على القارن، يرسل تدقيق على الروابط أن يقيس التأخير على القارن.
ABR-1#show performance-measurement sessions
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
0/1/CPU0
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Transport type : Interface
Measurement type : Delay Measurement
Interface name : HundredGigE0/1/0/0
Nexthop : Unknown
Delay Measurement session:
Session ID : 4097
Profile Keys:
Profile name : default
Profile type. : Interface Delay Measurement
Last advertisement:
Advertised at: Sep 26 2025 14:00:36.179 (247623.282 seconds ago)
Advertised reason: Periodic timer, min delay threshold crossed
Advertised delays (uSec): avg: 12, min: 12, max: 13, variance: 0
A flag set: False
Next advertisement:
Threshold check scheduled in 2 more probes (roughly every 120 seconds)
Aggregated delays (uSec): avg: 12, min: 11, max: 12, variance: 1
Rolling average (uSec): 11
Current computation:
Started at: Sep 29 2025 10:47:17.373 (22.88 seconds ago)
Packets Sent: 8, received: 8
Measured delays (uSec): avg: 12, min: 11, max: 12, variance: 1 >>>>>>>>>>>> the delay measured using probes on this interface
Next probe scheduled at: Sep 29 2025 10:47:47.369 (in 7.908 seconds)
Next packet will be sent in 1.908 seconds
Packet sent every 3.0 seconds
Responder IP : 10.10.111.11
Number of Hops : 1
ABR-1#show isis database ASR9906-1-PE1.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL LSP Length
ASR9906-1-PE1.00-00 0x00000777 0x13ef 497 /1200 0/0/0 370
<snip>
TLV code:22 length:197
Metric: 10 IS-Extended ASR9906-2-ABR-1.00
SubTLV code:4 length:8
Local Interface ID: 40, Remote Interface ID: 21
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.111.11
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.111.1
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 99999998 kbits/sec
SubTLV code:33 length:4
Link Average Delay: 12 us >>>>>>>>>>>>>> the calculated delay is propagated via ISIS which is used by the Headend router to calculate the path with minimum delay
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 12/13 us
SubTLV code:35 length:4
Link Delay Variation: 0 us
SubTLV code:16 length:14
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 12/13 us
PE1#show isis topology flex-algo 128
IS-IS core paths to IPv4 Unicast (Level-2) routers
System Id Metric Next-Hop Interface SNPA
ASR9906-2-ABR-1 12 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/0 *PtoP*
ASR-9904-5-PE2 24 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/0 *PtoP*
ملاحظة:
- من موقع PE1 وحتى موقع ABR 1، هناك فقط 12 مشكلة من التأخير
- من PE1 إلى PE2 هناك 24 تأخير
بروتوكول تجنب التكرار الحلقي غير الحلقي (TI-LFA) والمستقل عن الطوبولوجيا (MLA) في Flex-Algo 129
الشكل 4: الرسم التخطيطي للشبكة المستخدم لعرض TI-LFA وMLA ل Flex-Algo 129
ABR-1#show isis fast-reroute flex-algo 129 10.10.2.2/32 detail
L2 10.10.2.2/32 [20/115] Label: 16092, medium priority
Installed Sep 17 10:40:08.503 for 00:16:25
via 10.10.12.2, HundredGigE0/1/0/1, Label: Exp-Null-v4, ASR9910-4-ABR-2, SRGB Base: 16000, Weight: 0
Backup path: TI-LFA (link), via 10.10.221.22, HundredGigE0/1/0/3 ASR-9904-5-PE2, SRGB Base: 16000, Weight: 0, Metric: 60
P node: ASR9910-3-PE3.00 [10.10.33.33], Label: 16933 >>>>>>>>>> TI-LFA precomputed path for FRR
Prefix label: 16092
Backup-src: ASR9910-4-ABR-2.00
P: No, TM: 60, LC: No, NP: No, D: No, SRLG: Yes
src ASR9910-4-ABR-2.00-00, 10.10.2.2, prefix-SID index 92, R:0 N:1 P:1 E:1 V:0 L:0, Alg:129
ملاحظة:
- ملصق 16933 PE3 Flex-Algo 129
- ملصق 16092 ABR -2 Flex-Algo 129
- كما يتم تقييد مسار TI-LFA باستخدام شريحة الشبكة المنطقية من Flex Algo 129
في ABR-1 عند إيقاف تشغيل الارتباط بين ABR 1 و 2 في نفق MLA يتم تشغيله:
ABR-1 #show isis microloop avoidance 10.10.2.2/32 flex-algo 129 detail
10.10.2.2/32 participated in 1 of 6 microloop avoidance events
number start spf duration cleanup duration pins: ipv4 ipv6
--- --- --- --- --- --- --- ---
5 restart 10:59:16.440 0 ms 10:59:16.643 3 0
trigger: Link down, near node: ASR9906-2-ABR-1.00, far node: ASR9910-4-ABR-2.00
via 10.10.221.22, Hu0/1/0/3, Labels: 16933
في كل من TI-LFA و MLA، يقوم Flex-Algo 129 بتشغيل SPF مقيد خاص به، ويقوم بحساب نفق إعادة توجيه سريع يحترم قيود Algo 129، باستخدام ملصقات Flex-ALGO 129 فقط.
قيود خريطة التقارب
- الألفة هي سمة 32 بت مقترنة بارتباط IGP، تم تعيينه إداريا من قبل المشغل.
- يتوافق كل موضع بت مع معنى دلالي معرف بواسطة المشغل.
- يتم الإعلان عن وحدات بت التقارب هذه في بروتوكول العبارة الداخلية (IGP (OSPF/IS-IS) كجزء من سمات الارتباط.
عندما يقوم Flex-Algo بحساب أقصر شجرة مسار (SPF) الخاصة به، فإنه يطبق قيود الألفة أثناء تحديد المسار:
- تضمين-أي (IA): يجب أن يجتاز المسار المحسوب إرتباطا واحدا على الأقل يحتوي على أي من وحدات بت الصلة المحددة.
- تضمين الكل (IAll): يجب أن يجتاز المسار المحسوب الارتباطات التي تحتوي بشكل جماعي على جميع وحدات بت الألفة المحددة.
- إستثناء-أي (EA): يجب أن يتجنب المسار المحسوب جميع الارتباطات التي تحمل أي من وحدات بت الصلة المحددة.
التكوين
في ABR 1and 2:
On ABR 1and 2
router isis core
affinity-map ALGO-129 bit-position 6
flex-algo 129
priority 100
metric-type te
advertise-definition
affinity exclude-any ALGO-129
نشر هذا التكوين على الإعلان عن FAD.
التحقق
PE4#show isis database ASR9906-2-ABR-1.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL Len Received From On Reason
ASR9906-2-ABR-1.00-00 0x0000023f 0xa89f 871 /1200 0/0/0 453 11:12:43 ASR9906-1-PE1 Hu0/0/0/5 Flooded
TLV code:242 length:44
Router Cap: 10.10.1.1 D:0 S:0
<snip>
SubTLV code:19 length:4
SR Algorithm:
Algorithm: 0
Algorithm: 1
Algorithm: 128
Algorithm: 129
SubTLV code:26 length:4
Flex-Algo Definition:
Algorithm: 129 Metric-Type: 2 Alg-type: 0 Priority: 100
SubTLV code:1 length:4
Flex-Algo Exclude-Any Ext Admin Group: >>> FAD to exclude any link with this bit position set
0x00000040
PE4#show isis flex-algo 129
IS-IS core Flex-Algo Database
Flex-Algo 129:
Level-2:
Definition Priority: 100
Definition Source: ASR9906-2-ABR-1.00
Definition Equal to Local: No
Definition Metric Type: TE
Definition Flex-Algo Prefix Metric: No
Exclude Any Affinity Bit Positions: 6
مسار مأخوذ من PE4 إلى PE3 عند عدم تكوين خريطة تقارب الارتباط على أي من الارتباطات:
PE4#traceroute sr-mpls labels 16933 lsp-end-point 10.10.33.33
Type escape sequence to abort.
0 10.10.244.44 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0] >>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE4
L 1 10.10.244.2 MRU 1500 [Labels: explicit-null/explicit-null Exp: 0/0] 5 ms >>>>>>>>ABR2
! 2 10.10.32.33 4 ms >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>PE3
الشكل 5: traceroute بين PE4 و PE3 بدون تعريف خريطة تقارب
تكوين ABR-2 من خريطة الألفة
router isis core
affinity-map ALGO-129 bit-position 6 >> define the bit position and associate it with a name
router isis core
interface HundredGigE0/1/0/2 >>> link between ABR-2 to PE3
affinity flex-algo ALGO-129 >>>>> link affinity map
point-to-point
address-family ipv4 unicast
fast-reroute per-prefix
fast-reroute per-prefix ti-lfa
te-metric flex-algo 20 level 2
التحقق
PE4#show isis database ASR9910-4-ABR-2.00-00 verbose internal
<snip>
TLV code:22 length:193
<snip>
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.32.2
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.32.33
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 99999998 kbits/sec, 12499999744 bytes/sec
SubTLV code:16 length:21
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:14 length:4
Ext Admin Group:
0x00000040 >>>>>> link affinity flooded via IGP
SubTLV code:3 length:4
Affinity: 0x00000040
SubTLV code:18 length:3
Admin. Weight: 20
وفقا لمعيار FAD الخاص ب Flex Algo 129 من PE4 إلى PE3، يجب إستبعاد أي إرتباط بتموضع بت خريطة الألفة 6.
PE4#traceroute sr-mpls labels 16933 lsp-end-point 10.10.33.33
0 10.10.244.44 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0]
L 1 10.10.244.2 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0] 5 ms >>>>>>>>>>>>> ABR2
L 2 10.10.12.1 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0] 4 ms >>>>>>>>>>>>>> ABR1
L 3 10.10.221.22 MRU 1500 [Labels: explicit-null/explicit-null Exp: 0/0] 15 ms >>> PE2
! 4 10.10.233.33 4 ms >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE3
شكل 6: مسار مأخوذ من PE4 إلى PE3 بعد تكوين خريطة الألفة
ملاحظة: وعلى نحو مماثل، باستخدام مصطلح "تضمين أي" و"تضمين الكل" في لوحة التبديل المرن، يمكننا التأثير على حساب المسار من نهاية الرأس إلى نهاية الذيل.
القرار
يصف هذا المستند إستخدام الخوارزمية المرنة (Flex-Algo) لتقسيم مجال IS-IS بشكل منطقي إلى شرائح شبكة متعددة. يمكن لكل شريحة تحديد قواعد وقيود حساب المسار الخاصة بها، مما يتيح المعاملة المميزة لتيارات حركة المرور استنادا إلى متطلبات إتفاقية مستوى الخدمة أو حساسية حركة المرور.
الأوامر
show isis flex-algo <>
show isis flex-algo 129 neighbors
show isis topology flex-algo
show isis database <> verbose detail
show isis route <> flex-algo <> detail
show mpls forwarding labels <> detail
show isis microloop avoidance <> flex-algo <> detail
show isis fast-reroute flex-algo <> <prefix> detail
محفوظات المراجعة
| المراجعة | تاريخ النشر | التعليقات |
|---|---|---|
2.0 |
10-Sep-2025
|
الإصدار الأولي |
1.0 |
08-Sep-2025
|
الإصدار الأولي |
التعليقات