Konfigurieren und Überprüfen von BFD auf Nexus 9000-Switches

Einleitung

In diesem Dokument wird beschrieben, wie Sie BFD-Sitzungen (Bidirectional Forwarding Detection) für Cisco Nexus NX-OS®-basierte Switches konfigurieren und überprüfen.

Voraussetzungen

Anforderungen

Cisco empfiehlt, dass Sie über Kenntnisse in folgenden Bereichen verfügen:

• Bidirectional Forwarding Detection (BFD)
• Nexus NX-OS-Software
• Routing-Protokolle: Open Shortest Path First (OSPF), Border Gateway Protocol (BGP), Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP).
  
  

Verwendete Komponenten

Die Informationen in diesem Dokument basieren auf Cisco Nexus 9000 mit NX-OS-Version 10.3(4a).M.

Die Informationen in diesem Dokument beziehen sich auf Geräte in einer speziell eingerichteten Testumgebung. Alle Geräte, die in diesem Dokument benutzt wurden, begannen mit einer gelöschten (Nichterfüllungs) Konfiguration. Wenn Ihr Netzwerk in Betrieb ist, stellen Sie sicher, dass Sie die möglichen Auswirkungen aller Befehle kennen.

Konfigurieren

Netzwerkdiagramm

Konfigurieren

Der Zweck der BFD-Konfiguration besteht darin, die Unterschiede zwischen den Konfigurationen der verschiedenen Routing-Protokolle zu erkennen und zu verstehen.

SCHRITT 1: Sie müssen die BFD-Funktion aktivieren, bevor Sie BFD für eine Schnittstelle und ein Protokoll konfigurieren können.

SW1(config)# feature bfd

SW2(config)# feature bfd

PHASE 2: Konfigurieren des globalen BFD

SW1(config)# bfd interval 500 min_rx 500 multiplier 3

SW2(config)# bfd interval 500 min_rx 500 multiplier 3

Anmerkung: Der Bereich von min_tx und msec liegt zwischen 50 und 999 Millisekunden und der Standardwert ist 50. Der Multiplikatorbereich liegt zwischen 1 und 50. Der Standardwert ist 3.

SCHRITT 3: Konfigurieren von BFD auf einer Schnittstelle

Anmerkung: Sie können die BFD-Sitzungsparameter für alle BFD-Sitzungen auf einer Schnittstelle konfigurieren.

Warnung: Stellen Sie sicher, dass ICMP-Umleitungsnachrichten (Internet Control Message Protocol) an BFD-fähigen Schnittstellen deaktiviert sind. Verwenden Sie denno ip redirectsBefehl oder denno ipv6 redirectsBefehl auf der Schnittstelle.

SW1(config)# interface vlan 20 
SW1(config-if)# bfd interval 500 min_rx 500 multiplier 3
SW1(config-if)# no ip redirects
SW1(config-if)# no ipv6 redirects

SW2(config)# interface vlan 20 
SW2(config-if)# bfd interval 500 min_rx 500 multiplier 3
SW2(config-if)# no ip redirects
SW2(config-if)# no ipv6 redirects

Der asynchrone BFD-Modus ist wie ein Handshake zwischen zwei Geräten, um die Verbindung stabil zu halten. Sie richten es auf beiden Geräten ein, und sobald es eingeschaltet ist, senden sie sich zu einer bestimmten Zeit spezielle Nachrichten. Diese Nachrichten enthalten einige wichtige Einstellungen, z. B. wie oft sie gesendet werden und wie schnell ein Gerät auf das andere reagieren kann. Es gibt auch eine Einstellung, die entscheidet, wie viele verpasste Nachrichten ein Gerät benötigt, um festzustellen, dass ein Problem mit der Verbindung vorliegen kann.

Die BFD-Echo-Funktion sendet Testpakete an einen Nachbarn und sendet diese zurück, um Probleme zu überprüfen, ohne diesen an der Paketweiterleitung zu beteiligen. Er kann einen langsameren Timer verwenden, um den Kontrollpaketverkehr zu reduzieren, und testet den Weiterleitungspfad auf dem Nachbarsystem, ohne den Nachbarn zu stören. Dies beschleunigt die Erkennung. Wenn beide Nachbarn die Echo-Funktion verwenden, gibt es keine Asymmetrie.

Gründe für BFD-Ausfall im Syslog 

• Pfad nach unten: Dies weist darauf hin, dass der Weiterleitungspfad zwischen den beiden BFD-Nachbarn möglicherweise aufgrund von Netzwerküberlastung, Hardwareausfällen oder anderen Problemen nicht mehr funktioniert.
  

  2024 Apr 11 22:07:07 SW2 %BFD-5-SESSION_STATE_DOWN: BFD session 1090519062 to neighbor 172.16.1.1 on interface Vlan20 has gone down. Reason: Path Down.

• Echo-Funktion fehlgeschlagen: Fehler der Echo-Funktion, einer Funktion von BFD, bei der Echo-Pakete gesendet und empfangen werden, um die Verbindung zu überprüfen. Wenn diese Pakete nicht erfolgreich übertragen oder empfangen werden können, weist dies auf ein Problem hin.
  

  2024 Apr 11 22:17:45 SW2 %BFD-5-SESSION_STATE_DOWN: BFD session 1090519174 to neighbor 10.10.10.1 on interface Vlan10 has gone down. Reason: Echo Function Failed.

• Sitzung des Nachbarn unterbrochen signalisiert: Das Nachbargerät signalisiert, dass die BFD-Sitzung unterbrochen ist, was normalerweise darauf zurückzuführen ist, dass am Ende der Verbindung ein Problem erkannt wird.
  

  2024 Apr 11 22:03:48 SW2 %BFD-5-SESSION_STATE_DOWN: BFD session 1090519058 to neighbor 172.16.1.1 on interface Vlan20 has gone down. Reason: Neighbor Signaled Session Down.

• Erkennungszeit für Kontrolle abgelaufen: Dies tritt auf, wenn der Timer für die Steuerelementerkennung ausläuft, bevor eine erwartete Antwort vom Nachbarn empfangen wird, was auf ein potenzielles Problem mit der Verbindung hinweist.
  

  2024 Apr 11 22:19:31 SW2 %BFD-5-SESSION_STATE_DOWN: BFD session 1090519061 to neighbor 192.168.2.1 on interface Lo30 has gone down. Reason: Control Detection Time Expired.

• Administration Down: Die BFD-Sitzung wird von einem Administrator deaktiviert, entweder zu Wartungszwecken oder aufgrund von Konfigurationsänderungen.
  

  2024 Apr 11 22:13:15 SW2 %BFD-5-SESSION_STATE_DOWN: BFD session 1090519064 to neighbor 10.10.10.1 on interface Vlan10 has gone down. Reason: Administratively Down.

  
  

Konfigurieren von BFD für Routing-Protokolle

Konfigurieren von BFD auf OSPF

Tipp: Wenn BFD unter OSPF aktiviert ist, wird es für alle Schnittstellen aktiviert, die OSPF verwenden. Die Schnittstellen übernehmen die global konfigurierten Werte. Wenn Anpassungen an diesen Werten erforderlich sind, lesen Sie Schritt 3, "BFD-Konfiguration auf einer Schnittstelle".

SW1(config)# router ospf 1
SW1(config-router)# bfd

SW2(config)# router ospf 1
SW2(config-router)# bfd

Außerdem kann BFD über die OSPF-Schnittstelle mithilfe des Befehlsip ospf bfd

SW1(config)# interface vlan 10 
SW1(config-if)# ip ospf bfd

SW2(config)# interface vlan 10 
SW2(config-if)# ip ospf bfd

Beispielkonfigurationen für BFD in OSPF

SW1# show running-config ospf 

!Command: show running-config ospf
!Running configuration last done at: Wed Apr 10 21:06:31 2024
!Time: Wed Apr 10 21:09:45 2024

version 10.3(4a) Bios:version 01.07 
feature ospf

router ospf 1
  bfd

interface Vlan10
  ip router ospf 1 area 0.0.0.0
  ip ospf bfd

Konfigurieren von BFD auf EIGRP

SW1(config)# interface vlan 20 
SW1(config-if)# ip eigrp 2 bfd

Tipp: Wenn BFD unter EIGRP aktiviert ist, wird es für alle Schnittstellen aktiviert, die EIGRP verwenden. Die Schnittstellen übernehmen die global konfigurierten Werte. Wenn Anpassungen an diesen Werten erforderlich sind, lesen Sie Schritt 3, "BFD-Konfiguration auf einer Schnittstelle".

SW1(config)# router eigrp 2
SW1(config-router)# bfd

SW2(config)# router eigrp 2
SW2(config-router)# bfd

Darüber hinaus kann BFD über eine EIGRP-Schnittstelle mithilfe des Befehlsip eigrp instance-tag bfd

SW1(config)# interface vlan 20 
SW1(config-if)# ip eigrp 2 bfd

SW2(config)# interface vlan 20 
SW2(config-if)# ip eigrp 2 bfd

Beispielkonfigurationen für BFD auf EIGRP

SW1# show running-config eigrp

!Command: show running-config eigrp
!Running configuration last done at: Wed Apr 10 21:24:29 2024
!Time: Wed Apr 10 21:53:08 2024

version 10.3(4a) Bios:version 01.07 
feature eigrp

router eigrp 2
  address-family ipv4 unicast
    bfd

interface Vlan20
  ip router eigrp 2
  ip eigrp 2 bfd

Konfigurieren von BFD auf dem BGP

Anmerkung: Die Funktion "Update Source" (Update-Adresse) vereinfacht BGP-Sitzungen, bei denen die primäre IP-Adresse einer designierten Schnittstelle während des Aufbaus einer BGP-Sitzung mit einem Nachbarn als lokale Adresse verwendet wird. Darüber hinaus kann sich BGP als Client bei BFD registrieren.

Anmerkung: Wenn Sie BFD-Sitzungen auf dem Gerät konfigurieren, bestimmt die Angabe von entweder 'multihop' oder 'singlehop' den Sitzungstyp. Wenn kein Schlüsselwort angegeben wird, wird für den Sitzungstyp standardmäßig 'Singlehop' verwendet, wenn der Peer direkt verbunden ist. Wenn der Peer nicht verbunden ist, lautet der Standardwert für den Sitzungstyp "multihop" (Multihop).

SW1(config)#  router bgp 65001
SW1(config-router)# address-family ipv4 unicast
SW1(config-router)# neighbor  192.168.3.1
SW1(config-router-neighbor)# bfd multihop
SW1(config-router-neighbor)# update-source loopback30

SW2(config)# router bgp 65002
SW2(config-router)# address-family ipv4 unicast
SW2(config-router)#  neighbor 192.168.2.1
SW2(config-router-neighbor)#  bfd multihop
SW2(config-router-neighbor)# update-source loopback30

Beispielkonfigurationen für BFD auf BGP

SW1# show running-config bgp 

!Command: show running-config bgp
!Running configuration last done at: Thu Apr 11 04:47:53 2024
!Time: Thu Apr 11 06:48:43 2024

version 10.3(4a) Bios:version 01.07 
feature bgp

router bgp 65001
  address-family ipv4 unicast
  neighbor 192.168.3.1
    bfd multihop
    remote-as 65002
    update-source loopback30
    ebgp-multihop 5
    address-family ipv4 unicast

Überprüfung

Nach der Konfiguration von BFD und der Zuordnung zu einem Protokoll wie OSPF, EIGRP oder BGP müssen die BFD-Nachbarn automatisch identifiziert werden. Verwenden Sie den folgenden Befehl, um dies zu bestätigen:

show bfd neighbors

Auf Switch 1

SW1# show bfd neighbors 

OurAddr         NeighAddr       LD/RD                 RH/RS           Holdown(mult)     State       Int                   Vrf                              Type     BSID           
172.16.1.1      172.16.1.2      1090519059/1090519058 Up              5219(3)           Up          Vlan20                default                          SH       N/A            
10.10.10.1      10.10.10.2      1090519060/1090519059 Up              5219(3)           Up          Vlan10                default                          SH       N/A            
192.168.2.1     192.168.3.1     1090519062/1090519061 Up              728(3)            Up          Lo30                  default                          MH       N/A            
SW1# 

Auf Switch 2

SW2# show bfd neighbors 

OurAddr         NeighAddr       LD/RD                 RH/RS           Holdown(mult)     State       Int                   Vrf                              Type     BSID           
172.16.1.2      172.16.1.1      1090519058/1090519059 Up              5053(3)           Up          Vlan20                default                          SH       N/A            
10.10.10.2      10.10.10.1      1090519059/1090519060 Up              5053(3)           Up          Vlan10                default                          SH       N/A            
192.168.3.1     192.168.2.1     1090519061/1090519062 Up              745(3)            Up          Lo30                  default                          MH       N/A            

Um dies zu bestätigen und eine detaillierte Ausgabe zu erhalten, verwenden Sie den folgenden Befehl:

SW1# show bfd neighbors interface lo30 details 

OurAddr         NeighAddr       LD/RD                 RH/RS           Holdown(mult)     State       Int                   Vrf                              Type     BSID           
192.168.2.1     192.168.3.1     1090519062/1090519061 Up              676(3)            Up          Lo30                  default                          MH       N/A            


Session state is Up and not using echo function

Session type: Multihop
Local Diag: 0, Demand mode: 0, Poll bit: 0, Authentication: None
MinTxInt: 250000 us, MinRxInt: 250000 us, Multiplier: 3
Received MinRxInt: 250000 us, Received Multiplier: 3
Holdown (hits): 750 ms (0), Hello (hits): 250 ms (82590)
Rx Count: 82588, Rx Interval (ms) min/max/avg: 207/1764/219 last: 73 ms ago
Tx Count: 82590, Tx Interval (ms) min/max/avg: 219/219/219 last: 67 ms ago
Registered protocols:  bgp
Uptime: 0 days 5 hrs 2 mins 2 secs, Upcount: 1
Last packet: Version: 1                - Diagnostic: 0  
             State bit: Up             - Demand bit: 0  
             Poll bit: 0               - Final bit: 0  
             Multiplier: 3             - Length: 24  
             My Discr.: 1090519061     - Your Discr.: 1090519062  
             Min tx interval: 250000   - Min rx interval: 250000  
             Min Echo interval: 0      - Authentication bit: 0  
Hosting LC: 1, Down reason: None, Reason not-hosted: None

SW2# show bfd neighbors interface vlan 20  details 

OurAddr         NeighAddr       LD/RD                 RH/RS           Holdown(mult)     State       Int                   Vrf                              Type     BSID           
172.16.1.2      172.16.1.1      1090519058/1090519059 Up              4979(3)           Up          Vlan20                default                          SH       N/A            


Session state is Up and using echo function with 500 ms interval

Session type: Singlehop
Local Diag: 0, Demand mode: 0, Poll bit: 0, Authentication: None
MinTxInt: 500000 us, MinRxInt: 2000000 us, Multiplier: 3
Received MinRxInt: 2000000 us, Received Multiplier: 3
Holdown (hits): 6000 ms (0), Hello (hits): 2000 ms (12454)
Rx Count: 12444, Rx Interval (ms) min/max/avg: 109/1919/1908 last: 1020 ms ago
Tx Count: 12454, Tx Interval (ms) min/max/avg: 1906/1906/1906 last: 856 ms ago
Registered protocols:  eigrp
Uptime: 0 days 6 hrs 35 mins 10 secs, Upcount: 2
Last packet: Version: 1                - Diagnostic: 0  
             State bit: Up             - Demand bit: 0  
             Poll bit: 0               - Final bit: 0  
             Multiplier: 3             - Length: 24  
             My Discr.: 1090519059     - Your Discr.: 1090519058  
             Min tx interval: 500000   - Min rx interval: 2000000  
             Min Echo interval: 500000 - Authentication bit: 0  
Hosting LC: 1, Down reason: None, Reason not-hosted: None

Überprüfung anhand von Sitzungsdetails

SW1# sh bfd clients 
              Client : Number of sessions
                 bgp : 1
                ospf : 1
               eigrp : 1

SW1# show system internal bfd sess-store interface vlan 10
No of sessions:  1  >>>>> Check Number of sessions 
0x4100001b - 0x41000019 Hosting LC: 1 10.10.10.1 -> 10.10.10.2 bsid 0 >>>>> Check IP addresses
 BFD_SESS_ST_SESSION_UP for 0 days 0:6:22 594 >>>>> Check uptime
  Vlan10 [2 0x901000a:0x43 0:10 0x1000c 0x1000c]
  SMAC: 4464.3c81.ddd7 DMAC: 4464.3c81.cdb7
  Local  TX/RX/ST(ms): 500/500/2000000 Mult: 3   EchoRx: 50000 Ver:1 Flags(0x0):
 Echo  Auth Interop (Disabled) Auth(0 0 0) Group id 0x0
  Active TX/RX/ST(ms): 2000/2000/2000000 Mult: 3   State: 3 Diag: 0x0 Flags: 0xc
0000 Auth(0 0 0)
  Spray DIs: 0
 Port-Lcs:
  Module 1 has 2 links - ACL not programmed
 Applications:
   (1) ospf [0x1:0x41000119 flags 0x0]
     App Data   : [c0a80301000]
     Description:  10.10.10.2
     MTS Dest 0xfe000001:0x140
 No-Host reason: 0x0(SUCCESS)
 Counters:  >>>>>>>> Check the counters below
   Retries: LC remove(0), ACL Inst/Rem(0/0), Redisc(0)
   No. of ACLs Added(1)
 Flap counters:
   Ctrl Detect timer expired(0), Echo failed(0), Neigh Signaled down(0), Admin d
own(0),
   Forwarding plane reset(0), Path down(0), Concat path down(0), Rev Concat path
 down(0)
 Last ACL added time: 58781 usecs after Thu Apr 11 22:18:19 2024
 Last ACL response time: 81830 usecs after Thu Apr 11 22:18:19 2024
 Last session install time: 58285 usecs after Thu Apr 11 22:18:19 2024
 Last session install response time: 58717 usecs after Thu Apr 11 22:18:19 2024

  

Überprüfen mithilfe der Zugriffsliste

SW2# show system internal access-list vlan 10 input statistics 

slot  1
=======


INSTANCE 0x0
---------------

  Tcam 12 resource usage:
  ----------------------
  LBL M = 0x1
   Bank 0
   ------
     IPv4 Class
       Policies: BFD()  [Merged]
       Netflow profile: 0
       Netflow deny profile: 0
       Entries: 
         [Index] Entry [Stats]
         ---------------------
  [0x0000:0x0003:0x0c0d] permit udp 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 range 3784 3785  encap 0x0  [205340] >>>>> This counter needs to increase

SW2# show system internal access-list sup-redirect-stats | i i bfd
    3085                                               BFD    12217 >>>>> This counter need to increase 
    3121                                BFDC TCLASS PACKET    0
    3146                                    BFDC v4 PACKET    15
    3148                             BFDC TCLASS V6 PACKET    0
    3156                                    BFDC v6 PACKET    0
    3158                           BFDC v6 LL Ucast PACKET    0
    3209                           BFDC v4 multihop PACKET    383697 >>>>> This counter need to increase in multihop case
    3121                                BFDC TCLASS PACKET    0
    3146                                    BFDC v4 PACKET    0
    3148                             BFDC TCLASS V6 PACKET    0
    3156                                    BFDC v6 PACKET    0
    3158                           BFDC v6 LL Ucast PACKET    0
    3209                           BFDC v4 multihop PACKET    0

Verifizieren mit Ethanalyzer 

Ein alternativer Ansatz besteht darin, eine Paketerfassung auszuführen, die speziell für den UDP-Port 3785 gefiltert wird.

SW1# ethanalyzer local interface inband display-filter "udp.port==3785" limit-captured-frames 0
Capturing on 'ps-inb'
    5 2024-04-11 05:26:37.294596186   10.10.10.1 → 10.10.10.1   BFD Echo 70 Originator specific content
    6 2024-04-11 05:26:37.294623155   10.10.10.1 → 10.10.10.1   BFD Echo 70 Originator specific content
    7 2024-04-11 05:26:37.294635837   172.16.1.1 → 172.16.1.1   BFD Echo 70 Originator specific content
    8 2024-04-11 05:26:37.294653159   172.16.1.1 → 172.16.1.1   BFD Echo 70 Originator specific content
4    18 2024-04-11 05:26:37.780441619   10.10.10.1 → 10.10.10.1   BFD Echo 70 Originator specific content
   19 2024-04-11 05:26:37.780461351   172.16.1.1 → 172.16.1.1   BFD Echo 70 Originator specific content
   20 2024-04-11 05:26:37.780467533   10.10.10.1 → 10.10.10.1   BFD Echo 70 Originator specific content
   21 2024-04-11 05:26:37.780481315   172.16.1.1 → 172.16.1.1   BFD Echo 70 Originator specific content
   30 2024-04-11 05:26:38.266365493   10.10.10.1 → 10.10.10.1   BFD Echo 70 Originator specific content
   31 2024-04-11 05:26:38.266392766   10.10.10.1 → 10.10.10.1   BFD Echo 70 Originator specific content

Es wird erwartet, dass identische Quell- und Ziel-IP-Adressen in den erfassten Paketen vom BFD-Echo-Protokoll vorhanden sind, da diese Echo-Pakete vom lokalen Switch selbst stammen.

Anmerkung: Wenn die "no bfd echo"-Anweisung unter der Schnittstelle nicht vorhanden ist, werden bei der Erfassung Pakete mit der lokal bezogenen IP-Adresse und der benachbarten Ziel-IP-Adresse sowie die BFD-Kontrolle angezeigt.

SW2# ethanalyzer local interface inband display-filter "ip.addr==192.168.2.1" limit-captured-frames 0
Capturing on 'ps-inb'
    1 2024-04-11 05:38:21.155483591  192.168.2.1 → 192.168.3.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
    2 2024-04-11 05:38:21.182606602  192.168.3.1 → 192.168.2.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   11 2024-04-11 05:38:21.375187034  192.168.2.1 → 192.168.3.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   12 2024-04-11 05:38:21.402295701  192.168.3.1 → 192.168.2.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
4    14 2024-04-11 05:38:21.594612491  192.168.2.1 → 192.168.3.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   15 2024-04-11 05:38:21.621742431  192.168.3.1 → 192.168.2.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   20 2024-04-11 05:38:21.813971234  192.168.2.1 → 192.168.3.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
8    21 2024-04-11 05:38:21.841086554  192.168.3.1 → 192.168.2.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   22 2024-04-11 05:38:22.033395440  192.168.2.1 → 192.168.3.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   23 2024-04-11 05:38:22.060526055  192.168.3.1 → 192.168.2.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   28 2024-04-11 05:38:22.252709432  192.168.2.1 → 192.168.3.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00
   29 2024-04-11 05:38:22.279810427  192.168.3.1 → 192.168.2.1  BFD Control 66 Diag: No Diagnostic, State: Up, Flags: 0x00