Configuración y verificación de BFD en switches Nexus 9000

Introducción

Este documento describe cómo configurar y verificar las sesiones de detección de reenvío bidireccional (BFD) en los switches basados en Cisco Nexus NXOS®.

Prerequisites

Requirements

Cisco recomienda que tenga conocimiento sobre estos temas:

• Detección de reenvío bidireccional (BFD)
• Software Nexus NX-OS.
• Protocolos de ruteo: Primero la ruta de acceso más corta (OSPF), Protocolo de gateway fronterizo (BGP) y Protocolo de routing de gateway interior mejorado (EIGRP).
  
  

Componentes Utilizados

La información de este documento se basa en Cisco Nexus 9000 con NXOS versión 10.3(4a).M.

La información que contiene este documento se creó a partir de los dispositivos en un ambiente de laboratorio específico. Todos los dispositivos que se utilizan en este documento se pusieron en funcionamiento con una configuración verificada (predeterminada). Si tiene una red en vivo, asegúrese de entender el posible impacto de cualquier comando.

Configurar

Diagrama de la red

Configurar

El propósito de configurar BFD es detectar y comprender las diferencias entre las configuraciones de varios protocolos de ruteo.

PASO 1: Debe habilitar la función BFD antes de poder configurar BFD en una interfaz y protocolo.

SW1(config)# feature bfd

SW2(config)# feature bfd

PASO 2: Configuración de Global BFD

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

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

Nota: El rango min_tx y msec es de 50 a 999 milisegundos y el valor predeterminado es 50. El rango del multiplicador es de 1 a 50. El valor predeterminado del multiplicador es 3.

PASO 3: Configuración de BFD en una interfaz

Nota: Puede configurar los parámetros de sesión BFD para todas las sesiones BFD de una interfaz.

Advertencia: Asegúrese de que los mensajes de redirección del Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP) estén deshabilitados en las interfaces habilitadas para BFD. Utilice elno ip redirectscomando o elno ipv6 redirectscomando en la interfaz.

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

El modo asíncrono de BFD es como un intercambio de señales entre dos dispositivos para mantener fuerte su conexión. La configura en ambos dispositivos y, una vez activada, comienzan a enviarse mensajes especiales entre sí a una hora establecida. Estos mensajes tienen algunos ajustes importantes, como la frecuencia con la que se envían y la rapidez con la que un dispositivo puede responder al otro. También hay una configuración que decide cuántos mensajes perdidos se necesitan para que un dispositivo se dé cuenta de que puede haber un problema con la conexión.

La función de eco BFD envía paquetes de prueba a un vecino y los envía de vuelta para verificar si hay problemas sin involucrar al vecino en el reenvío de paquetes. Puede utilizar un temporizador más lento para reducir el tráfico de paquetes de control y probar el trayecto de reenvío en el sistema de vecinos sin molestar al vecino, lo que acelera la detección. Si ambos vecinos utilizan la función de eco, no hay asimetría.

Motivos de caída de Syslog BFD 

• Ruta descendente: Esto indica que la trayectoria de reenvío entre los dos vecinos BFD ya no está operativa, posiblemente debido a la congestión de red, falla de hardware u otros problemas.
  

  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.

• Error de función de eco: Falla de la función de eco, que es una función de BFD donde se envían y reciben paquetes de eco para verificar la conectividad. Si estos paquetes no se transmiten o reciben correctamente, indica un problema.
  

  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.

• Sesión Señalizada De Vecino Caída: El dispositivo vecino indica que la sesión BFD está inactiva, normalmente debido a la detección de un problema en ella es el final de la conexión.
  

  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.

• Tiempo de detección del control vencido: Esto ocurre cuando el temporizador de detección de control se agota antes de recibir una respuesta esperada del vecino, lo que indica un problema potencial con la conexión.
  

  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.

• Bajo rendimiento administrativo: La sesión BFD es interrumpida intencionadamente por un administrador, ya sea por motivos de mantenimiento o debido a cambios en la configuración.
  

  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.

  
  

Configuración de BFD en Protocolos de Ruteo

Configuración de BFD en OSPF

Consejo: Cuando se habilita BFD en OSPF, se activa para todas las interfaces que utilizan OSPF. Las interfaces adoptan los valores configurados globalmente. Si es necesario realizar ajustes en estos valores, consulte el paso 3, 'Configuración BFD en una Interfaz'.

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

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

También puede habilitar BFD en la interfaz OSPF con el comandoip ospf bfd

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

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

Ejemplo de configuraciones para BFD en 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

Configuración de BFD en EIGRP

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

Consejo: Cuando BFD está habilitado bajo EIGRP, se activa para todas las interfaces que utilizan EIGRP. Las interfaces adoptan los valores configurados globalmente. Si es necesario realizar ajustes en estos valores, consulte el paso 3, 'Configuración BFD en una Interfaz'.

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

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

También puede habilitar BFD bajo una interfaz EIGRP con el comandoip 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

Ejemplo de configuraciones para BFD en 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

Configuración de BFD en BGP

Nota: La función update source facilita que las sesiones BGP utilicen la dirección IP primaria de una interfaz designada como la dirección local durante el establecimiento de una sesión BGP con un vecino. Además, permite que BGP se registre como cliente con BFD.

Nota: Al configurar sesiones BFD en el dispositivo, la especificación de 'multihop' o 'single hop' determina el tipo de sesión. Si no se proporciona ninguna palabra clave, el tipo de sesión predeterminado es 'single hop' cuando el par está conectado directamente. Si el par no está conectado, el tipo de sesión predeterminado es 'multisalto'.

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

Ejemplo de Configuraciones para BFD en 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

Verificación

Después de configurar BFD y asociarlo con un protocolo como OSPF, EIGRP o BGP, los vecinos BFD deben identificarse automáticamente. Para confirmarlo, utilice el comando:

show bfd neighbors

En el 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# 

En el 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            

Para confirmar esto y obtener un resultado detallado, utilice el comando:

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

Verificar Usando Detalles De Sesión

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

  

Verificar mediante lista de acceso

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

Verificar con Ethanalyzer 

Un enfoque alternativo es ejecutar una captura de paquetes, filtrando específicamente para el puerto UDP 3785.

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

Se espera la presencia de direcciones IP de origen y destino idénticas en los paquetes capturados del protocolo BFD Echo, ya que estos paquetes Echo se originan desde el propio switch local.

Nota: En ausencia de la sentencia 'no bfd echo' en la interfaz, la captura revela paquetes con la dirección IP de origen local y la dirección IP de destino vecina, junto con la observación del control BFD

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