فهم سلوك تجنب التكرار متناهي الصغر الخاص ب IS-IS srV6

المقدمة

تصف هذه الوثيقة نظرة عامة فنية على حلقات نظام المعلومات الإدارية المتكامل، والظروف التي تحدث فيها، والآليات المستخدمة لمنعها.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

cisco يوصي أن يتلقى أنت معرفة الأساسية من نظام متوسط إلى نظام متوسط (ISIS) قسم تحشد (SR) صيغة 6.

المكونات المستخدمة

تستند المعلومات الواردة في هذا المستند إلى الجهاز: نظام تقارب الشبكات (NCS) 540 و NCS 5500.

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

نظرة عامة على Microloop

IS-IS هو بروتوكول توجيه حالة الارتباط الذي تم نشره على نطاق واسع ويستخدم في شبكات موفري الخدمة واسعة النطاق نظرا لسرعة تقاربه وقابلية تطويره. ومع ذلك، أثناء تغييرات المخطط مثل حالات فشل الارتباط أو العقدة، يمكن أن تحدث اتساق إعادة التوجيه العابرة، المعروف بشكل عام باسم حلقات التكرار الدقيقة، بينما تقوم الموجهات بتحديث قواعد معلومات إعادة التوجيه الخاصة بها (FIBs) في أوقات مختلفة. تؤدي حلقات التكرار الدقيقة هذه إلى فقدان الحزم مؤقتا أو زيادة زمن الوصول أو التعتيم على حركة المرور، مما قد يؤثر سلبا على التطبيقات التي يمثل الوقت الفعلي وزمن الوصول فيها أمرا بالغ الأهمية.

يعمل بروتوكول توجيه IS-IS على الاستفادة من آليات تجنب التكرار المتناهي الصغر لتوجيه المقطع (SR و SRv6) من أجل منع حلقات إعادة التوجيه العابرة هذه أثناء تقارب الشبكة. تضمن هذه الآليات إعادة التوجيه دون تكرار حلقي حتى أثناء انتقال الشبكة إلى حالة مستقرة جديدة.

شكل 1. الرسم التخطيطي للشبكة

التكوين العام

interface Loopback100
ipv6 address <>

interface <>
ipv6 enable

router isis <>
 is-type level-2-only
 net <>
 address-family ipv6 unicast
  metric-style wide
  microloop avoidance segment-routing ## enables Microloop avoidance mechanism 
  microloop avoidance rib-update-delay <> ## specify the time in ms 
  router-id Loopback100
  segment-routing srv6
   locator <>

interface Loopback100
  address-family ipv6 unicast

 interface <>
    point-to-point
   address-family ipv6 unicast
   fast-reroute per-prefix
   fast-reroute per-prefix ti-lfa ## enables topology-independent loop-free alternates (TI-LFA)

segment-routing
 srv6
  encapsulation
   source-address <>
  !
  locators
   locator <>
    micro-segment behavior unode psp-usd ## enables SRv6 Micro-SIDs (uSIDs) the PSP-USD (Penultimate Segment Pop - Ultimate Segment Pop) flavor
    prefix <configure the locator >

router bgp <>
vrf <>
  address-family <> unicast
   segment-routing srv6 ## steering the packet using SRv6 uSID 
    locator <>

في حالة مستقرة

عندما لا يحدث تغيير في الشبكة، يتم الإعلان عن الشبكة 10.10.1.0/24 بواسطة Provider Edge 1 (PE1) عبر بروتوكول العبارة الحدودية (BGP) إلى Provider Edge 2 (PE2)، ويتم الإعلان عن الشبكة 10.10.20.0/24 بواسطة PE2 إلى PE1.

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show bgp vrf mobility 10.10.1.0/24 detail
BGP routing table entry for 10.10.1.0/24, Route Distinguisher: 10.10.11.11:0
    SRv6-VPN SID: fc00:1000:a810:e003::/64
Local
    0.0.0.0 from 0.0.0.0 (10.10.11.11), if-handle 0x3c000090
      Origin incomplete, metric 0, localpref 100, weight 32768, valid, redistributed, best, group-best, import-candidate
      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 8
      Extended community:

ملاحظة: fc00:1000:a810:e003::/64>> FC00:1000:a810 ## محدد موقع من وظيفة PE1، e003 ##.

RP/0/RP0/CPU0: PE1#show bgp vrf mobility 10.10.20.0/24 detail
  Local
    fc00:1000:a822::22 (metric 2000) from fc00:1000:a822::22 (10.10.22.22), if-handle 0x00000000
      Received Label 0xe0030
      Origin incomplete, metric 0, localpref 100, valid, internal, best, group-best, import-candidate, imported
      Received Path ID 0, Local Path ID 1, version 714
      Extended community: 
      PSID-Type:L3, SubTLV Count:1, R:0x00,
       SubTLV:
        T:1(Sid information), Sid:fc00:1000:a820::, F:0x00, R2:0x00, Behavior:63, R3:0x00, SS-TLV Count:1
         SubSubTLV:
          T:1(Sid structure):
           Length [Loc-blk,Loc-node,Func,Arg]:[32,16,16,0], Tpose-len:16, Tpose-offset:48
      Source AFI: VPNv4 Unicast, Source VRF: default, Source Route Distinguisher: 10.10.22.22:2

ملاحظة: يتم تلقي هذا الإصدار 10.10.20.0/24 من PE2 على PE1 مع أداة تحديد الموقع SID FC00:1000:A820: ووظيفة e0030.

RP/0/RP0/CPU0: PE1#show route vrf mobility 10.10.20.0/24 detail
  Known via "bgp 100", distance 200, metric 0, type internal
  Routing Descriptor Blocks
    fc00:1000:a822::22, from fc00:1000:a822::22
<snip>
      SRv6 Headend: H.Encaps.Red [f3216], SID-list {fc00:1000:a820:e003::}

ملاحظة: في حالة ثابتة يتم إرسال الحزم الموجهة إلى CatalycmTomer Edge 2 (CE2) إلى PE2 مع عنوان وجهة رأس بروتوكول الإنترنت الإصدار 6 (IPv6) FC00:1000:a820:e003:.

الحزمة المرسلة بواسطة PE1 في حالة مستقرة.

Frame 2: 136 bytes on wire (1088 bits), 136 bytes captured (1088 bits)
Ethernet II, Src: Cisco_a7:8a:0d (c4:b2:39:a7:8a:0d), Dst: Cisco_ff:d4:16 (a0:b4:39:ff:d4:16)
    Destination: Cisco_ff:d4:16 (a0:b4:39:ff:d4:16)
    Source: Cisco_a7:8a:0d (c4:b2:39:a7:8a:0d)
    Type: IPv6 (0x86dd)
Internet Protocol Version 6, Src: fc00:1000:a811::11, Dst: fc00:1000:a820:e003::
    0110 .... = Version: 6
    <0110 .... = Version: 6 [This field makes the filter match on "ip.version == 6" possible]>
    .... 0000 0000 .... .... .... .... .... = Traffic Class: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)
    .... 0000 0000 0000 1110 1111 = Flow Label: 0x000ef
    Payload Length: 82
    Next Header: IPIP (4)
    Hop Limit: 254
    Source Address: fc00:1000:a811::11
    <Source or Destination Address: fc00:1000:a811::11>
    <[Source Host: fc00:1000:a811::11]>
    <[Source or Destination Host: fc00:1000:a811::11]>
    Destination Address: fc00:1000:a820:e003::
    <Source or Destination Address: fc00:1000:a820:e003::>
    <[Destination Host: fc00:1000:a820:e003::]>
    <[Source or Destination Host: fc00:1000:a820:e003::]>
Internet Protocol Version 4, Src: 10.10.1.2, Dst: 10.10.20.2
    0100 .... = Version: 4
    .... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)
    Differentiated Services Field: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)

ملاحظة:

• س.ر: fc00:1000:a811::11>> الاسترجاع 100 من PE1 المستخدم كعنوان المصدر.
• دي إس تي : القنوات الليفية بسرعة فائقة تبلغ 1000::الطراز A820:e003:: >> محدد موقع PE2: الوظيفة.
• رأس نقل IPv6، التالي هو حمولة IPv4.

مسار أساسي ومسار إحتياطي لكل حساب عبر مخطط غير معتمد على الحلقة - بديل خال من الحلقة (TI-LFA):

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show cef ipv6 fc00:1000:a820::
   via fe80::a2b4:39ff:feff:d416/128, TenGigE0/0/0/9, 11 dependencies, weight 0, class 0, backup (TI-LFA) [flags 0xb00]
    path-idx 0 NHID 0x0 [0x8ef0f2b0 0x0]
    next hop fe80::a2b4:39ff:feff:d416/128, Repair Node(s): fc00:1000:a802::2
    local adjacency
    SRv6 H.Insert.Red SID-list {fc00:1000:a802::}
   via fe80::9ee1:76ff:feca:e8a8/128, TenGigE0/0/0/8, 4 dependencies, weight 0, class 0, protected [flags 0x400]
    path-idx 1 bkup-idx 0 NHID 0x0 [0x8f2db710 0x0]
    next hop fe80::9ee1:76ff:feca:e8a8/128

تسلسل الأحداث عندما تنزل الواجهة TenGigE0/0/8 (المسار الأساسي) على PE1

الشكل 2. تكرار الحلقة الدقيقة

في PE1 عند انقطاع اتصال الارتباط 0/0/8، على مسار النسخ الاحتياطي بين PE1 و P1، يتم الاشتباه في حدوث تكرار حلقي صغري والذي يؤدي بدوره إلى تشغيل آلية تجنب التكرار الجزئي (MLA) على PE1.

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show logging
RP/0/RP0/CPU0:Mar 21 08:30:10.244 UTC: ifmgr[307]: %PKT_INFRA-LINK-5-CHANGED : Interface TenGigE0/0/0/8, changed state to Administratively Down 

عندما القارن TenGigE0/0/0/8 عندما أسفل، أول هناك سريع إعادة توجيه حدث (FRR)، أي، أرسلت حركة مرور على ال TI-LFA ممر.

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show cef trace
Mar 21 08:30:10.244 fib/common/frr 0/RP0/CPU0 43# t5991 Common: FRR-ITF-EVENT: proto=3 type=0 ifh=0x3c0000a0
Mar 21 08:30:10.244 fib/common/frr 0/RP0/CPU0 13# t5991 IPv6: FRR-LOOKUP-DONE: evt=0, ifh=0x3c0000a0,  main_ifh=0, proto=1
Mar 21 08:30:10.244 fib/common/frr 0/RP0/CPU0 12# t5991 IPv6: FRR-ITF-EVENT: Global Active; handle:0x3c0000a0[0x0]
Mar 21 08:30:10.244 fib/common/frr 0/RP0/CPU0 13# t5991 IPv6: FRR-ITF-EVENT: FRR Active; handle:0x3c0000a0[0x0]
Mar 21 08:30:10.244 fib/common/frr 0/RP0/CPU0 1# t5991 IPv6: FRR-EVENT: evt=0, notify protocol=1, ifh=0x0, switched=111768 ns
Mar 21 08:30:10.244 fib/common/fast 0/RP0/CPU0 20# t5991 Common: PLAT-UPD-FAST: Proto=common, Obj[FIB_DATA_TYPE2_ALL]=0, flags=0 Acttype=FRR_EOD

في 08:30:10:307، هناك تجاور IS-IS.

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show isis lsp last 20
08:30:10:307    1  Te0/0/0/8          DELADJ

في 08:30:10:358، تم إستلام مسار محول التسمية (LSP)، وتم حساب قابلية التوصيل باستخدام عامل الشكل الصغير (SFP)، وتم تنشيط التكرار.

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show isis spf-log detail 
08:30:10:358  FSPF     2     5     2    PE1.00-00 DELADJ LINKBAD
  Delay:                 50ms (since first trigger)
                         46257ms (since end of last calculation)
  Trigger Link:          P3.00
  Trigger Next Hop:      P3
  New LSP Arrivals:      0
  SR uloop:              Link Down

رؤية هذه الأحداث بمزيد من التفاصيل في تتبع IS-IS، في هذه الحالة، يكون وقت تأخير تحديث قاعدة معلومات التوجيه (RIB) التي تم تكوينها هو: من 65535 مللي ثانية إلى 65 ثانية.

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show isis trace all 
Mar 21 08:30:10.308 isis/Mring_2801/std 0/RP0/CPU0 t8712 isis_roca_event_schedule_result_debug:329                SPF_TRIGGER_PRIMARY L2 IPv6 Unicast
Mar 21 08:30:10.308 isis/Mring_2801/spf 0/RP0/CPU0 t8712  isis_roca_spf_linkchanged_trigger:2609                  SPF_TRIGGER_LINKCHANGED_ADD L2 IPv6 Unicast 0370.0011.0011.00
Mar 21 08:30:10.358 isis/Mring_2801/std 0/RP0/CPU0 6669# t8712  isis_roca_event_start:1541                              SPF_ROCA_START L2 IPv6 Unicast SPF Type: Full >>>>>>>>. SPF was trigger 
Mar 21 08:30:10.358 isis/Mring_2801/sr_ 0/RP0/CPU0 t8712  isis_roca_sr_uloop_prep:3069                            SR_ULOOP_SPF_PREP_START L2 IPv6 Unicast SPF Type: Full>>>>>>>> uloop activated and uloop path installed 
Mar 21 08:30:10.358 isis/Mring_2801/sr_ 0/RP0/CPU0 8451# t8712  isis_roca_uloop_install_exp_path:3915                   SR_ULOOP_DETAIL_ADD_EXP_PATH L2 IPv6 Unicast SPF Type: Full
Mar 21 08:30:10.358 isis/Mring_2801/sr_ 0/RP0/CPU0 t8712   isis_roca_prefix_update_run:1040                       SR_ULOOP_SPF_START_DELAYED_UPD_TIMER_8 L2 IPv6 Unicast SPF Type: Full 65535 >>>>>> the MLA timer has began 
Mar 21 08:30:10.864 isis/Mring_2801/std 0/RP0/CPU0 t8712 isis_roca_frr_run:1538                                   SPF_FRR_DEFERRED_ULOOP L2 IPv6 Unicast
Mar 21 08:31:15.893 isis/Mring_2801/sr_ 0/RP0/CPU0 t8712 isis_ip_rib_worker_delayed_update_run:2344               SR_ULOOP_EVENT_DELAYED_UPDATE L2 IPv6 Unicast >> after 65 seconds the rib is updated and MLA is deactivated 

حالة RIB في الوقت الذي تكون فيه MLA نشطة.

RP/0/RP0/CPU0:PE1#show route ipv6 fc00:1000:a820:: detail
Routing entry for fc00:1000:a820::/48
  Routing Descriptor Blocks
    fe80::a2b4:39ff:feff:d416, from fc00:1000:a822::22, via TenGigE0/0/0/9
      Route metric is 6000
<snip>
      SRv6 Headend: H.Insert.Red [f3216], SID-list {fc00:1000:a802::} ##this locator of P2 is inserted before the SRH  

حالة إعادة التوجيه السريع Cisco Express Forwarding (CEF) في الوقت الذي تكون فيه MLA نشطة.

RP/0/RP0/CPU0: PE1#show cef ipv6 fc00:1000:a820:: detail
local adjacency to TenGigE0/0/0/9
<snip>
   via fe80::a2b4:39ff:feff:d416/128, TenGigE0/0/0/9, 10 dependencies, weight 0, class 0 [flags 0x0]
    SRv6 H.Insert.Red SID-list {fc00:1000:a802::} ## P node (locator of P2)sid is inserted into the packet
    Load distribution: 0 (refcount 9)
    Hash  OK  Interface                 Address
    0     Y   TenGigE0/0/0/9            fe80::a2b4:39ff:feff:d416

تتم إعادة توجيه الحزمة التي يتم إنشاؤها من PE1 عبر P1 مع معرف مقطع P2S micro (uSID) كأول وجهة نشطة. عندما تصل الحزمة إلى P2، فإن سلوك SRv6 المرتبط ب uSID يشغل فك كبسلة رأس توجيه المقطع (SRH)، وبعد ذلك تتم إعادة توجيه الحزمة الأصلية إلى PE2 تحت إعادة توجيه MLA.

الشكل 3 - المسار الذي اتخذ أثناء عملية تقييم الاحتياجات المتوسطة

الحزمة التي تمت إعادة توجيهها بواسطة PE1 و P1 أثناء MLA.

Frame 1: 160 bytes on wire (1280 bits), 160 bytes captured (1280 bits)
Ethernet II, Src: Cisco_a7:8a:0d (c4:b2:39:a7:8a:0d), Dst: Cisco_ff:d4:16 (a0:b4:39:ff:d4:16)
Internet Protocol Version 6, Src: fc00:1000:a811::11, Dst: fc00:1000:a802:: >> during MLA the 1st active destination locator is of P2 
0110 .... = Version: 6
<0110 .... = Version: 6 [This field makes the filter match on "ip.version == 6" possible]>
.... 0000 0000 .... .... .... .... .... = Traffic Class: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)
.... 0000 0000 0000 1110 1111 = Flow Label: 0x000ef
Payload Length: 106
Next Header: Routing Header for IPv6 (43) >> indicates the next header is a SRH 
Hop Limit: 254
Source Address: fc00:1000:a811::11
<Source or Destination Address: fc00:1000:a811::11>
<[Source Host: fc00:1000:a811::11]>
<[Source or Destination Host: fc00:1000:a811::11]>
Destination Address: fc00:1000:a802::
<Source or Destination Address: fc00:1000:a802::>
<[Destination Host: fc00:1000:a802::]>
<[Source or Destination Host: fc00:1000:a802::]>
Routing Header for IPv6 (Segment Routing) >>>>>>>>> SRH header which contains the orginal PE2 locator 
Next Header: IPIP (4)
Length: 2
[Length: 24 bytes]
Type: Segment Routing (4)
Segments Left: 1
Last Entry: 0
Flags: 0x00
Tag: 0000
Address[0]: fc00:1000:a820:e003:: >>>>>>>>>>>>>>>> PE2 locator : function 
Internet Protocol Version 4, Src: 10.10.1.2, Dst: 10.10.20.2
0100 .... = Version: 4
.... 0101 = Header Length: 20 bytes (5)

بعد فك الكبسلة، يتم إرسال الحزمة الهيكلية بواسطة P2 ويزال SRH بواسطة P2 أثناء MLA.

Frame 1: 136 bytes on wire (1088 bits), 136 bytes captured (1088 bits)
Ethernet II, Src: Cisco_87:d8:58 (b0:a6:51:87:d8:58), Dst: Cisco_af:48:01 (c8:47:09:af:48:01)
Internet Protocol Version 6, Src: fc00:1000:a811::11, Dst: fc00:1000:a820:e003::
0110 .... = Version: 6
<0110 .... = Version: 6 [This field makes the filter match on "ip.version == 6" possible]>
.... 0000 0000 .... .... .... .... .... = Traffic Class: 0x00 (DSCP: CS0, ECN: Not-ECT)
.... 0000 0000 0000 1110 1111 = Flow Label: 0x000ef
Payload Length: 82
Next Header: IPIP (4)
Hop Limit: 252
Source Address: fc00:1000:a811::11
<Source or Destination Address: fc00:1000:a811::11>
<[Source Host: fc00:1000:a811::11]>
<[Source or Destination Host: fc00:1000:a811::11]>
Destination Address: fc00:1000:a820:e003::
<Source or Destination Address: fc00:1000:a820:e003::>
<[Destination Host: fc00:1000:a820:e003::]>
<[Source or Destination Host: fc00:1000:a820:e003::]>
Internet Protocol Version 4, Src: 10.10.1.2, Dst: 10.10.20.2
Data (62 bytes)

بعد الاتفاق (بعد مؤقت تأخير تحديث RIB)، تتم إزالة SRH الذي تم إدراجه ويتم إرسال الحزمة على مسار بروتوكول العبارة الداخلية الأفضل المجمعة (IGP).

RP/0/RP0/CPU0: PE1#show cef ipv6 fc00:1000:a822::22/128
local adjacency to TenGigE0/0/0/9
 Prefix Len 128, traffic index 0, precedence n/a, priority 1
   via fe80::a2b4:39ff:feff:d416/128, TenGigE0/0/0/9, 9 dependencies, weight 0, class 0 [flags 0x0]
    path-idx 0 NHID 0x0 [0x8ef0f2b0 0x0]
    next hop fe80::a2b4:39ff:feff:d416/128
    local adjacency

ملخص المخطط الزمني

القرار

يوضح هذا المستند بالتفصيل كيفية دعم مسارات SRv6 uSID المعلن عنها بواسطة IS-IS ل MLA أثناء تقارب الشبكة. من خلال ترميز الوجهة الطوبولوجية المطلوبة مباشرة إلى قائمة معرف فئة المورد (uSID)، يتم توجيه حركة مرور البيانات عبر تسلسل محدد للعقد، مما يضمن إعادة التوجيه الخالية من التكرار حتى في حين تكون حسابات بروتوكول IS-IS SPF غير متناسقة مؤقتا عبر الشبكة.

أثناء التقارب، تأخذ الحزم الخارجة من المدخل PEs تسلسل uSID المحسوب مسبقا، وتجتاز العقد P الوسيطة دون الاعتماد على قرارات IGP التالية العابرة. يضمن سلوك عملية إلغاء الكبسلة في نقطة النهاية uSID المخصصة الانتقال النظيف مرة أخرى إلى إعادة التوجيه الأصلية بمجرد اكتمال المقطع المحمي. يتيح هذا التفاعل المدمج بدقة بين تحديثات مستوى التحكم في نظام وسيط إلى نظام وسيط (IS-IS) وسلوكيات مستوى البيانات وفقا لمعيار SRv6 إمكانية إعادة التوجيه بشكل سريع ومحدد.

تعمل إتفاقية ترخيص الوصول (MLA) القائمة على نظام IS-IS-SID على توفير حل قابل للتطوير وموفر للبيئات والتشغيل وبسيط للتقارب دون حدوث أية حلقات متناهية الصغر، مما يجعلها مناسبة تماما للشبكات الكبيرة التي تدعم تقنية SRv6 حيث يكون من الضروري إعادة التوجيه السريع وتوجيه حركة مرور البيانات بشكل محدد.

الأوامر

• تفاصيل <prefix> مجهر تجنب التكرار ل #show Isis <> IPv6 
• #show داعش