Conexión cruzada a través de L2TPv3 con detección de VRF en ASR1K

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Actualizado:3 de abril de 2018

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Contenido

Introducción

Antecedentes

Caso de prueba I: L2TPv3 Xconnect a través de la red IP con terminales en VRF

Caso de prueba II: L2TPv3 Xconnect a través de una red MPLS con terminales en VRF

Introducción

Este documento describe cómo se puede utilizar Virtual Routing and Forwarding (VRF) cuando configura la red Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP) v3 Xconnect over IP y Multiprotocol Label Switching (MPLS).

Antecedentes

L2TP es el protocolo de tunelización utilizado por los proveedores de servicios de Internet (ISP) para proporcionar una red privada virtual (VPN) en el espacio de acceso telefónico a través de Internet.

Combina lo mejor del protocolo de reenvío de capa 2 (L2F) de Cisco y del protocolo de tunelación punto a punto (PPTP) de Microsoft. Los componentes principales de L2TP son el controlador de acceso L2TP (LAC) y el servidor de red L2TP (LNS).

Controlador de acceso L2TP: LAC es un servidor de acceso conectado a la red telefónica pública conmutada (PSTN). LAC es el iniciador de las llamadas entrantes y el receptor de las llamadas salientes. Está conectado a LNS sobre LAN o WAN.

Servidor de red L2TP: LNS es el servidor de red para el protocolo L2TP donde terminan y se autentican las sesiones PPP. El LNS es el iniciador de las llamadas salientes y el receptor de las llamadas entrantes.

L2TPv2 fue diseñado para transportar tráfico PPP sobre redes IP. El equipo de acceso a la red (DSL, módem por cable o interfaces de acceso telefónico) aceptó conexiones PPP de los suscriptores y tuneló las sesiones PPP al ISP a través de L2TP. La nueva versión L2TPv3 está diseñada para transportar cualquier carga útil de Capa 2 además de PPP, que era la única carga útil admitida por la versión 2. Específicamente, L2TPv3 define el protocolo L2TP para tunelizar cargas útiles de Capa 2 a través de una red de núcleo IP con el uso de VPN de Capa 2. Entre las ventajas de esta función se incluyen las siguientes:

L2TPv3 simplifica la implementación de VPN
L2TPv3 no requiere MPLS
L2TPv3 admite tunelación de capa 2 sobre IP para cualquier carga útil

Esta es la configuración de ejemplo de L2TPv3 pseudowire:

1.enable

2.configureterminal

3.interface type slot/port

4.xconnectpeer-ip-address vcidencapsulation l2tpv3pw-classpw-class-name

Ahora eche un vistazo a cómo se comporta L2TPv3 Xconnect cuando se utiliza VRF. Esta es la topología que se utiliza para la demostración en la que Xconnect se configura entre CPE y ASR1002 (IP) y ASR1004 (MPLS) con terminales en ASR1000 en VRF (L2TPv3 con detección de VRF no es compatible con la plataforma ASR1000).

Caso de prueba I: L2TPv3 Xconnect a través de la red IP con terminales en VRF

PE-1 y PE-2 conforman la red MPLS para ISP. CPE está conectado a PE-1 sobre VRF y ASR1002 está conectado a PE-2 sobre VRF. ASR1002 también tiene VRF en la interfaz conectada a PE-2. El alcance del loopback CPE de ASR1002 se realiza a través de la interfaz VRF sobre IP.

Configuración en CPE para Xconnect hacia ASR1002:

interface FastEthernet4.2381

encapsulation dot1Q 2381

xconnect 3.3.3.3 2381 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS >>>>>>>>>>> Xconnect with ASR1002



pseudowire-class PSEUDO_CLASS

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback0

ip tos reflect



l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



interface Gigabit0/1

ip address 192.168.8.190 255.255.255.0

end



Interface Loopback0

ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

end



ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.8.1 >>>>>>>>>>>>>> Default route towards PE-1

Configuración en funcionamiento en ASR1002:

interface GigabitEthernet0/0/0.906 —————————————————> Interface connected to PE-2 is in VRF

encapsulation dot1Q 906

ip vrf forwarding L2TP_VRF

ip address 10.1.1.1 255.255.255.252



interface GigabitEthernet0/0/1.2381

encapsulation dot1Q 2381

xconnect 1.1.1.1 2381 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS



pseudowire-class PSEUDO_CLASS

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback11





l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



interface Loopback11

ip vrf forwarding L2TP_VRF ————————————————————————————> Source is in VRF

ip address 3.3.3.3 255.255.255.255



router bgp 1



address-family ipv4 vrf L2TP_VRF

redistribute connected

neighbor 10.1.1.2 remote-as 2 ———————————————> eBGP with PE-2 in VRF

neighbor 10.1.1.2 activate

neighbor 10.1.1.2 soft-reconfiguration inbound

exit-address-family

VRF L2TP_VRF:

B       1.1.1.1/32 [20/0] via 10.1.1.2, 1d ——————————> Xconnect end point learned via eBGP in VRF

Veamos ahora el estado de Xconnect en CPE:

CPE #sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--



UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp 3.3.3.3:2381              DOWN

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                Protocol State: DOWN           

                                                Remote Circuit State: DOWN     

                                                pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN

Indica que el segmento 2 está inactivo, lo que significa que la ruta desde el CPE a ASR1002 tiene un problema. Sin embargo, podemos hacer ping al terminal. Las depuraciones en el CPE muestran que el túnel al punto final ha fallado o que no hay ruta al punto final.

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]: I CDN, flg TLS, ver 3, len 80

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:IETF v2:

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:Result Code       

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:   Call disconnected for administrative reasons(3)

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:   Error code

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:     No error(0)

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:   Optional msg

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:       "Tunnel failed to 3.3.3.3" >>>>>>>>>>>>>>>>>

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:Cisco v3:

El problema principal aquí es que el terminal es accesible a través de VRF en ASR1002. El terminal Xconnect debe estar en la Tabla de enrutamiento global para que aparezca. Ahora configuremos una ruta para CPE Loopback 1.1.1.1/32 en global apuntando a la interfaz GigabitEthernet0/0/0.906 que está en VRF.

 ip route 1.1.1.1 255.255.255.255 GigabitEthernet0/0/0.906 10.1.1.2



              S        1.1.1.1/32 [1/0] via 10.1.1.2, GigabitEthernet0/0/0.906

Una vez configurada la ruta estática ficticia, aparece Xconnect. También puede señalarlo a Null0. Esta es una solución alternativa para dejar que el router crea que el punto final es accesible a través de Global, no VRF, y se utiliza solamente para el plano de control. El tráfico del plano de datos real se realizará sólo a través de VRF.

Estos son los resultados de ping con y sin VRF:

ASR1002 #ping 1.1.1.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.1, timeout is 2 seconds:

.....

Success rate is 0 percent (0/5)



Ping vrf L2TP_VRF 1.1.1.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.1, timeout is 2 seconds:

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 33/50/72 ms

Estado de Xconnect en CPE:

CPE #sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--



UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp3.3.3.3:2381             UP

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                Protocol State: UP           

                                                Remote Circuit State: UP     

                                                pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN

Caso de prueba II: L2TPv3 Xconnect a través de una red MPLS con terminales en VRF

PE-1, PE-2 y PE-3 hacen que la red MPLS para ISP con PE-2 actúe como reflector de ruta (RR). CPE está conectado a PE-1 a través de VRF y ASR1004 está conectado a PE-2 con MPLS habilitado en la interfaz. ASR1004 también tiene VRF en el que se supone que debe recibir las rutas VPNv4 de PE-1 a través de RR. El alcance del loopback de CPE desde ASR1004 se realiza a través de la interfaz VRF sobre MPLS.

Configuración en CPE para Xconnect hacia ASR1004:

interface FastEthernet4.2380

encapsulation dot1Q 2380

xconnect 2.2.2.2 2380 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS  >>>>>>>>>>Xconnect with ASR1004



interface FastEthernet4.2381

encapsulation dot1Q 2381

xconnect 3.3.3.3 2381 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS >>>>>>>>>>> Xconnect with ASR1002



pseudowire-class PSEUDO_CLASS

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback0

ip tos reflect



l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



interface Gigabit0/1

ip address 192.168.8.190 255.255.255.0

end



Interface Loopback0

ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

end



ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.8.1 >>>>>>>>>>>>>> Default route towards PE-1

Configuración en ASR1004:

interface GigabitEthernet0/0/1

no ip address

negotiation auto

service instance 2 ethernet

encapsulation dot1q 2380

xconnect 1.1.1.1 2380 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS_VLAN

!

end



interface Loopback11

ip vrf forwarding L2TP_VRF —————————————————> Source Loopback in in VRF

ip address 2.2.2.2 255.255.255.255

end



pseudowire-class PSEUDO_CLASS_VLAN

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback11





l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



router bgp 2

address-family ipv4 vrf L2TP_VRF

redistribute connected

redistribute static

default-information originate

exit-address-family

Entrada de ruta para el punto final Xconnect:

ASR1004#sh ip rou vrf L2TP_VRF 1.1.1.1 .   ——————————————————> Xconnect End Point also learned via VRF

Routing Table: L2TP_VRF
Routing entry for 1.1.1.1/32
 Known via "bgp 2", distance 200, metric 0, type internal
 Last update from 11.11.11.11 6d17h ago
 Routing Descriptor Blocks:
 * 11.11.11.11 (default), from 22.22.22.22, 6d17h ago
 Route metric is 0, traffic share count is 1
 AS Hops 0
 MPLS label: 18
 MPLS Flags: MPLS Required



We observed that Segment 2 was continuously flapping on both ends. 



ASR1004#sh xc all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

DN pri   ac Gi0/0/1:2380(Eth VLAN)       UP l2tp 1.1.1.1:2380           DN  >>>>>>>>>>>>>>

            Interworking: vlan                   Session ID: 2543426569         

                                                 Tunnel ID: 3352120314          

                                                 Protocol State: DOWN           

                                                 Remote Circuit State: DOWN     

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN    

ASR1004#sh xc all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

UP pri   ac Gi0/0/1:2380(Eth VLAN)       UP l2tp 1.1.1,1:2380           UP >>>>>>>>>>>>>>>>

            Interworking: vlan                   Session ID: 2543426569         

                                                 Tunnel ID: 3352120314          

                                                 Protocol State: UP             

                                                 Remote Circuit State: UP       

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN

Registros de CPE:

CPE#sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

DN pri   ac Fa4.2380:2380(Eth VLAN)      UP l2tp 2.2.2.2:2380            DN ---------------à Flapping with ASR1004

            Interworking: vlan                   Session ID: 3434660693        

                                                 Tunnel ID: 1760690853         

                                                 Protocol State: DOWN          

                                                 Remote Circuit State: DOWN    

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        

UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp 3.3.3.3:2381              UP ---------------------à Stable with ASR1002

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                 Protocol State: UP            

                                                 Remote Circuit State: UP      

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        



CPE#sh l2tp session



L2TP Session Information Total tunnels 2 sessions 2



LocID      RemID      TunID      Username, Intf/      State  Last Chg Uniq ID  

                                 Vcid, Circuit                                 

2714490989 3697021268 1760690853 2380, Fa4.2380:2380  est   00:00:03 0  ————————> Flapping with ASR1004      

1906980494 2361475239 2886222725 2381, Fa4.2381:2381  est   15:37:06 0       ————————> Stable with ASR1002

No puede configurar una ruta estática en este caso, ya que la interfaz de salida es una interfaz habilitada para MPLS. Como solución alternativa, hay dos interfaces conectadas en bucle entre sí y configuradas una en VRF con otra en global. A continuación, se configura una ruta estática en global que apunta hacia la interfaz VRF, con lo que Xconnect se vuelve estable.

ASR1004#sh run int gi0/0/2

Building configuration...



Current configuration : 95 bytes

!

interface GigabitEthernet0/0/2 ——————————> Looped to Gi0/0/3

ip address 20.20.20.2 255.255.255.252

negotiation auto

end



#sh run int gi0/0/3

Building configuration...



Current configuration : 126 bytes

!

interface GigabitEthernet0/0/3

ip vrf forwarding L2TP_VRF

ip address 20.20.20.1 255.255.255.252

negotiation auto

end





ip route 10.246.131.62 255.255.255.255 20.20.20.1 ———————> Static route pointing towards an IP interface in Global





CPE#sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

DN pri   ac Fa4.2380:2380(Eth VLAN)      UP l2tp 2.2.2.2:2380            UP

            Interworking: vlan                   Session ID: 3434660693        

                                                 Tunnel ID: 1760690853         

                                                 Protocol State: DOWN          

                                                 Remote Circuit State: DOWN    

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        

UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp 3.3.3.3:2381              UP

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                 Protocol State: UP            

                                                 Remote Circuit State: UP      

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        



CPE#sh l2tp session

Información de Sesión L2TP Total de túneles 2 sesiones 2:

LocID      RemID      TunID      Username, Intf/      State  Last Chg Uniq ID  

                                 Vcid, Circuit                                 

2714490989 3697021268 1760690853 2380, Fa4.2380:2380  est   00:20:03 0      

1906980494 2361475239 2886222725 2381, Fa4.2381:2381  est   15:37:06 0

El flujo de tráfico se observa como en el caso de ASR1004:

Cuando el tráfico proviene del CPE en ASR1004, viene en la interfaz MPLS Gi0/0/1 y se conmuta directamente al puerto de acceso Gi0/0/0.
Cuando el tráfico proviene del puerto de acceso Gi0/0/0, toma la trayectoria en loop de Gi0/0/0 -> Gi0/0/2 -> Gi0/0/3 -> Gi0/0/1.

El problema principal de esta solución alternativa es la utilización de QFP en la plataforma ASR1000, ya que el procesamiento de paquetes se realiza dos veces:

ASR1004#  show platform packet-trace summary   

Pkt   Input             Output            State  Reason

0     Gi0/0/3           Gi0/0/1           FWD    

1     Gi0/0/3           Gi0/0/1           FWD    

2     Gi0/0/3           Gi0/0/1           FWD    

3     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

4     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

5     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

6     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

7     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD

Este comportamiento se documenta en Doc Bug: CSCvi42964

Con la colaboración de ingenieros de Cisco

Yogita Bansal
Cisco TAC Engineer

Conexión cruzada a través de L2TPv3 con detección de VRF en ASR1K

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Acerca de esta traducción

Contenido

Introducción

Antecedentes

Caso de prueba I: L2TPv3 Xconnect a través de la red IP con terminales en VRF

Caso de prueba II: L2TPv3 Xconnect a través de una red MPLS con terminales en VRF

Con la colaboración de ingenieros de Cisco

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