كيفية تحسين مسار BGP باستخدام AIGP

المقدمة

يصف هذا وثيقة ما تراكم بروتوكول العبارة الداخلية (AIGP) قياس في بروتوكول العبارة الحدودية (BGP) هو وحالات إستخدامه.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بالمواضيع التالية:

• BGP
• شبكة تحويل التسمية متعدد البروتوكولات بسلاسة تامة (MPLS)

المكونات المستخدمة

لا يقتصر هذا المستند على إصدارات برامج ومكونات مادية معينة.

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 شبكتنا مباشرة، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

معلومات أساسية

يقدم هذا القسم نظرة عامة على مقياس AIGP وبعض الاعتبارات الهامة المتعلقة باستخدامه.

وكما تعرف، يمثل بروتوكول العبارة الداخلية ويمثل مجموعة من بروتوكولات التوجيه التي تعمل داخل مجال إداري واحد. يقوم IGP باتخاذ قرار تحديد المسار استنادا إلى القيمة المترية.

وقد صمم برنامج بوابة الحدود لتوفير التوجيه على عدد كبير من النظم المستقلة ذاتيا ذات التنسيق المحدود أو المنعدم فيما بين الإدارات المعنية. وهي لا تتخذ قراراتها المتعلقة بتحديد المسار باستخدام قياس. ومع ذلك، هناك عمليات نشر تقوم فيها إدارة واحدة بتشغيل العديد من شبكات BGP المتصلة. وفي مثل هذه الحالات، قد يكون من المرغوب فيه داخل ذلك المجال الإداري الواحد، أن يقوم بروتوكول بوابة الحدود (BGP) بتحديد مسارات تستند إلى مقياس، تماما كما يفعل بروتوكول العبارة الداخلية.

سمة بروتوكول العبارة الداخلية المتراكمة

مقياس AIGP (المحدد عبر RFC7311) هو سمة مسار BGP إختيارية غير مؤقتة. يتم تعريف حقل القيمة لسمة AIGP كمجموعة من عناصر النوع/الطول/القيمة (TLVs). يحتوي BGP AIGP TLV على قياس IGP المتراكم.

نماذج حالات الاستخدام

1. شبكة ASN المتعددة

اليوم، هناك العديد من الشبكات الموجودة في مجال إداري واحد، والتي يتم تقسيمها إلى شبكات ASN متعددة لأسباب مختلفة. وقد يكون هناك العديد من الأسباب المحتملة وراء هذا:

• مقياس IGP
• تم شراء شبكة موفر واحدة من قبل موفر شبكة آخر ولكن لا يزال، لم يتم دمج شبكات BGP الخاصة بهم داخليا
• ان التقسيمات التجارية المختلفة لديها شبكتها المستقلة داخليا
• إتحادات BGP مع Sub-AS
• نظام MPLS يتسم بالسلاسة وما إلى ذلك.

في الشبكات مثل هذه، قد يكون من المفيد السماح لبروتوكول BGP باتخاذ قراراته بناء على قياس IGP، حتى يختار BGP أقصر مسار شامل بين عقدتين، حتى إذا كانت العقد في مجموعتين مختلفتين من نقاط الوصول (ASN).

على سبيل المثال: شبكة ABC، والتي يتم تقسيمها إلى وحدتي BGP ASN 1 و ASN 2. وينظرون إلى تقنية ASBR وتكاليف بروتوكول العبارة الداخلية للرابط تمثل النطاق الترددي العريض. الهدف هنا هو الحصول على مسار مثالي شامل بين PE11 و PE21.

شبكة ASN متعددة دون AIGP

PE11#sh bgp ipv4 unicast 10.0.21.21/32
BGP routing table entry for 10.0.21.21/32, version 20
Paths: (2 available, best #2, table default)
  Not advertised to any peer
  Refresh Epoch 3
  2
    192.168.0.12 (metric 211) from 192.168.11.11 (192.168.11.11)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, internal
      Originator: 192.168.0.12, Cluster list: 192.168.11.11
      rx pathid: 0x1, tx pathid: 0
  Refresh Epoch 3
  2
    192.168.0.11 (metric 201) from 192.168.11.11 (192.168.11.11)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, internal, best
      Originator: 192.168.0.11, Cluster list: 192.168.11.11
      rx pathid: 0x0, tx pathid: 0x0

ومع تمكين AiGP في المخطط (في PE11 و PE32 و ASBR1x و ASBR2x و RR1 و RR2)، يختار PE11 الآن المسار الذي يحتوي على أقل تكلفة لبروتوكول العبارة الداخلية من نهاية إلى نهاية.

شبكة ASN المتعددة مع AIGP

التكوين

PEx و ASBRx و RRn:

تكوين قدرة AIGP:

router bgp ASN
 neighbor <NBR_IP> aigp
!

الإعلان عن قياس AIGP للبادئة.

الخادم طراز PE21:

route-map SET_AIGP permit 10
 set aigp-metric igp-metric
!
router bgp 2
 address-family {ipv4|ipv6} unicast
  network 10.0.21.21 mask 255.255.255.255 route-map SET_AIGP
!

التحقق

PE11#sh bgp ipv4 unicast 10.0.21.21/32    
BGP routing table entry for 10.0.21.21/32, version 21
Paths: (2 available, best #2, table default)
  Not advertised to any peer
  Refresh Epoch 3
  2
    192.168.0.11 (metric 201) from 192.168.11.11 (192.168.11.11)
      Origin IGP, aigp-metric 501, metric 0, localpref 100, valid, internal
      Originator: 192.168.0.11, Cluster list: 192.168.11.11
      rx pathid: 0x1, tx pathid: 0
  Refresh Epoch 3
  2
    192.168.0.12 (metric 211) from 192.168.11.11 (192.168.11.11)
Origin IGP, aigp-metric 201, metric 0, localpref 100, valid, internal, best
      Originator: 192.168.0.12, Cluster list: 192.168.11.11
      rx pathid: 0x0, tx pathid: 0x0

2. التحويل متعدد البروتوكولات (MPLS) بسلاسة (ASN واحد)

في شبكة أساسية لموفر الخدمة الكبيرة، يتم عادة تقسيم شبكة النقل إلى مجالات IGP مختلفة، ويتم تجميعها باستخدام BGP المسمى Unicast لتوفير المسار المسمى المحول من نهاية إلى نهاية (LSP). تقوم موجهات الحدود بتنفيذ نفس الخطوة التالية (NHS) في BGP LU AF.

يحمل بروتوكول IGP/LDP معلومات البادئة/التسمية فقط في المنطقة/المجال المحلي. بعد ذلك، يحمل BGP البادئة/التسمية إلى جميع المناطق/المجالات البعيدة من خلال إعادة توزيع المسارات إلى BGP في حدود المنطقة. ثم يتم الإعلان عن الموجهات/التسميات باستخدام بروتوكولات LSP. يتم تغيير الخطوة التالية للمسار في كل ABR إلى الموجه المحلي مما يزيل الحاجة إلى تسريب مسارات IGP عبر حدود المنطقة/المجال.

في هذا المخطط الهيكلي، هناك مجال BGP واحد مقسم إلى 2 مجالات IGP (CORE و Access-1). يمثل الرقم المعروض بجانب كل إرتباط تكلفة/قياس IGP لذلك الارتباط.

شبكة MPLS تتسم بالسلاسة دون بروتوكول AIGP

التحدي: تأخذ حركة المرور التنازلية من PS-Core إلى eNB/gNB (المتصلة ب CSR15) مسارا غير متماثل ودون مثالي مقارنة بحركة المرور التصاعدية من eNB/gNB (المتصلة ب CSR15) إلى PS-Core، مما يتسبب في حدوث مشاكل تتعلق بزمن الوصول في حركة المرور الخاصة بالتنقل.

ملاحظات

1. تتم ملاحظته بشكل أساسي في سيناريوهات الحدود الجغرافية حيث يعمل موجه التجميع نفسه كموجه حدود مشترك لعدة مجالات وصول (على سبيل المثال، AGG102 في الصورة المذكورة سابقا).
2. لحركة المرور التصاعدية، يقوم موجه موقع الخلايا (CSR) باختيار أقرب موجه حدود. على سبيل المثال، يقوم CSR15 بتحديد AGG102 ك NextHop.
3. بالنسبة لحركة المرور المتدفقة، يختار موجه تجميع الخدمات (SAR) أيضا أقرب موجه حدود. على سبيل المثال، تقوم SAR150 بتحديد AGG101 (التكلفة 180 < 200).

سجلات الجهاز - الأولية

حركة مرور بيانات الخادم - من CSR15 إلى SAR150

RP/0/0/CPU0:CSR15#traceroute mpls ipv4 10.0.2.150/32 so 10.0.2.15
Tracing MPLS Label Switched Path to 10.0.2.150/32, timeout is 2 seconds

Codes: '!' - success, 'Q' - request not sent, '.' - timeout,
'L' - labeled output interface, 'B' - unlabeled output interface, 
'D' - DS Map mismatch, 'F' - no FEC mapping, 'f' - FEC mismatch,
'M' - malformed request, 'm' - unsupported tlvs, 'N' - no rx label, 
'P' - no rx intf label prot, 'p' - premature termination of LSP, 
'R' - transit router, 'I' - unknown upstream index,
'X' - unknown return code, 'x' - return code 0

Type escape sequence to abort.

0 10.15.102.15 MRU 1500 [Labels: explicit-null/16150 Exp: 0/0]
L 1 10.15.102.102 MRU 1500 [Labels: 16150 Exp: 0] 0 ms                !!!! AGG102
. 2 *                                                                 !!!! P112 does not have a route to CSR15
! 3 10.112.150.150 20 ms                                              !!!! SAR150

حركة مرور البيانات من الخادم - SAR150 إلى CSR15

RP/0/0/CPU0:SAR150#traceroute mpls ipv4 10.0.2.15/32 source 10.0.2.150
Tracing MPLS Label Switched Path to 10.0.2.15/32, timeout is 2 seconds

Codes: '!' - success, 'Q' - request not sent, '.' - timeout,
'L' - labeled output interface, 'B' - unlabeled output interface, 
'D' - DS Map mismatch, 'F' - no FEC mapping, 'f' - FEC mismatch,
'M' - malformed request, 'm' - unsupported tlvs, 'N' - no rx label, 
'P' - no rx intf label prot, 'p' - premature termination of LSP, 
'R' - transit router, 'I' - unknown upstream index,
'X' - unknown return code, 'x' - return code 0

Type escape sequence to abort.

0 10.101.150.150 MRU 1500 [Labels: explicit-null/16015 Exp: 0/0]
L 1 10.101.150.101 MRU 1500 [Labels: 16015 Exp: 0] 10 ms                 !!! AGG101
L 2 10.11.101.11 MRU 1500 [Labels: 16015 Exp: 0] 10 ms                   !!! CSR11
L 3 10.11.12.12 MRU 1500 [Labels: 16015 Exp: 0] 10 ms                    !!! CSR12
L 4 10.12.13.13 MRU 1500 [Labels: 16015 Exp: 0] 20 ms                    !!! CSR13             
L 5 10.13.14.14 MRU 1500 [Labels: explicit-null Exp: 0] 30 ms            !!! CSR14
! 6 10.14.15.15 30 ms                                                    !!! CSR15

حل AIGP

الهدف هنا هو الحصول على مسار مثالي من نهاية إلى نهاية بين موجهات SAR وموجهات CSR. يتم إستخدام بروتوكول BGP المسمى للبث الأحادي (RFC 3107) لحساب المسافة من موجهات SAR إلى موجهات CSR. يتم تعيين النطاق الترددي المتاح على كل من الارتباطات الأساسية على تكلفة بروتوكول العبارة الداخلية، وبالتالي يجب أن يحمل بروتوكول BGP هذه التكلفة بشكل صحيح بين كل من نقاط الوصول الخاصة (PEs). يتم تحقيق هذه الوظيفة باستخدام AiGP.

شبكة MPLS سلسة مع شبكة MPLS غير القابلة للتجميع (AIGPS) باستخدام AIGP

التكوين

يجب الموافقة على إمكانية سمة مسار BGP بين نظائر BGP. يتم تضمين مقاييس AIgp فقط في إعلانات البادئات بين النظراء الذين تم تمكين AIgp عليهم. يتم تكوين قدرة AIGP لنظير BGP فردي وعائلة عناوين BGP معينة.

router bgp ASN
 neighbor <NBR_IP>
  address-family ipv4 unicast
   aigp [disable]

قياس AIGP هو قيمة 32 بت (من 0 إلى 4،294،967،295). ويمكن تعيينها أثناء إعادة التوزيع أو إنشاء المسار عبر بيان الشبكة أو أثناء إستلام بادئة باستخدام خريطة المسار/سياسة المسار.

route-policy AIGP_POLICY
  set aigp-metric igp-cost
end-policy
!
router bgp ASN
 address-family {ipv4|ipv6} unicast
  network <NETWORK/MASK> route-policy AIGP_POLICY
  or
  redistribute {ospf|isis} {process-id} route-policy AIGP_POLICY metric VALUE
!

عينة من التكوين

CSR15:
! Additional config lines related to AIGP are marked in RED color
route-policy SID($SID)
 set label-index $SID
 set aigp-metric igp-cost
end-policy
!
router bgp 1
 address-family ipv4 unicast
  network 10.0.2.15/32 route-policy SID(15)
 neighbor-group RR
  address-family ipv4 labeled-unicast
   aigp
  !
 !
!

سجلات الأجهزة - بعد تنفيذ AIGP

حركة مرور البيانات من الخادم - SAR150 إلى CSR15

RP/0/0/CPU0:SAR150#sh bgp ipv4 labeled-unicast 10.0.2.15/32
BGP routing table entry for 10.0.2.15/32
Versions:
Process bRIB/RIB SendTblVer
Speaker 411 411
Local Label: 16015
Last Modified: Oct 24 11:05:26.796 for 00:00:04
Paths: (2 available, best #1)
Not advertised to any peer
Path #1: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
Local
10.0.2.102 (metric 200) from 10.0.2.100 (10.0.2.15)
Received Label 16015 
Origin IGP, metric 0, localpref 100, aigp metric 20, valid, internal, best, group-best, labeled-unicast
Received Path ID 1, Local Path ID 1, version 410
Originator: 10.0.2.15, Cluster list: 10.0.2.100, 10.0.2.102
Total AIGP metric 220
Label-Index: 15
Path #2: Received by speaker 0
Not advertised to any peer
Local
10.0.2.101 (metric 180) from 10.0.2.100 (10.0.2.15)
Received Label 16015 
Origin IGP, metric 0, localpref 100, aigp metric 60, valid, internal, backup, add-path, labeled-unicast
Received Path ID 8, Local Path ID 7, version 411
Originator: 10.0.2.15, Cluster list: 10.0.2.100, 10.0.2.101
Total AIGP metric 240
Label-Index: 15

RP/0/0/CPU0:SAR150#traceroute mpls ipv4 10.0.2.15/32 so 10.0.2.150
Tracing MPLS Label Switched Path to 10.0.2.15/32, timeout is 2 seconds

Codes: '!' - success, 'Q' - request not sent, '.' - timeout,
'L' - labeled output interface, 'B' - unlabeled output interface, 
'D' - DS Map mismatch, 'F' - no FEC mapping, 'f' - FEC mismatch,
'M' - malformed request, 'm' - unsupported tlvs, 'N' - no rx label, 
'P' - no rx intf label prot, 'p' - premature termination of LSP, 
'R' - transit router, 'I' - unknown upstream index,
'X' - unknown return code, 'x' - return code 0

Type escape sequence to abort.

0 10.112.150.150 MRU 1500 [Labels: 16102/16015 Exp: 0/0]
L 1 10.112.150.112 MRU 1500 [Labels: explicit-null/16015 Exp: 0/0] 10 ms          !!! P112
L 2 10.102.112.102 MRU 1500 [Labels: explicit-null Exp: 0] 10 ms                  !!! AGG102
! 3 10.15.102.15 20 ms                                                            !!! CSR15

حركة مرور بيانات الخادم - من CSR15 إلى SAR150

RP/0/0/CPU0:CSR15#traceroute mpls ipv4 10.0.2.150/32 source 10.0.2.15
Tracing MPLS Label Switched Path to 10.0.2.150/32, timeout is 2 seconds

Codes: '!' - success, 'Q' - request not sent, '.' - timeout,
'L' - labeled output interface, 'B' - unlabeled output interface, 
'D' - DS Map mismatch, 'F' - no FEC mapping, 'f' - FEC mismatch,
'M' - malformed request, 'm' - unsupported tlvs, 'N' - no rx label, 
'P' - no rx intf label prot, 'p' - premature termination of LSP, 
'R' - transit router, 'I' - unknown upstream index,
'X' - unknown return code, 'x' - return code 0

Type escape sequence to abort.

0 10.15.102.15 MRU 1500 [Labels: explicit-null/16150 Exp: 0/0]
L 1 10.15.102.102 MRU 1500 [Labels: 16150 Exp: 0] 10 ms                 !!! AGG102
. 2 *                                                                   !!! P112 does not have a route to CSR15
! 3 10.112.150.150 30 ms                                                !!! SAR150

امور يجب التأمل فيها

• مع تغييرات في تكلفة بروتوكول العبارة الداخلية (على سبيل المثال، تغيير في المخطط المادي بسبب قطع الارتباط والمزيد)، هناك تغييرات مطابقة في بروتوكول بوابة الحدود (BGP) أيضا. قد يتسبب ذلك في حدوث انقلاب في مسار بروتوكول BGP. يعتمد هذا التقارب أيضا على قيمة تأخير "مشغل الخطوة التالية" ل BGP التي تم تكوينها للأحداث غير الهامة.
• من خلال تقديم AiGP، يتم تعديل تحديد مسار BGP الأفضل. وهو يضع بروتوكول BGP AIGP بعد التفضيل المحلي لبروتوكول BGP وقبل سمة AS_PATH. لذلك، إذا كان هناك أي سياسات حالية حول الإعداد المسبق ل AS_PATH، فقد تحتاج إلى إعادة النظر فيها.
• عندما يكون هناك مسارين، أحدهما بمقياس AIGP والآخر بدونه، يفضل BGP دائما مسارا بمقياس AIGP.

تجاهل AIGP

كما يمكن تكوين جهاز يشغل بروتوكول العبارة الحدودية (BGP) لتجاهل قياس AIGP أثناء عملية تحديد المسار الأفضل بين مسارين عندما لا يحتوي أحد المسارات على قياس AIGP. إستخدام الأمرbgp bestpath aigp ignore في وضع تكوين الموجه. لإرجاع الجهاز إلى العملية الافتراضية، أستخدم الأمر no form of هذا.

[no] bgp bestpath aigp ignore

بشكل افتراضي، يفضل BGP دائما مسارا بمقياس AIGP. عندما يكون هناك مسارين، أحدهما مع قياس AIGP والآخر بدون، ينتج عن تنفيذbgp bestpath aigp ignore الأمر في BGP تنفيذ أفضل حساب مسار كما لو كان أي من المسارين يحتوي على قياس AIGP.

القرار

تم تطوير سمة BGP AIGP بالتأكيد لحل بعض الحالات الخاصة بالاستخدام ولكن يجب إستخدامها بحذر.

معلومات ذات صلة

• تكوين السمة المترية AIGP ل BGP
• الدعم الفني والتنزيلات من Cisco