Dépanner la convergence BGP lente en raison de politiques de routage sous-optimales sur IOS-XR

Introduction

Ce document décrit comment diagnostiquer le problème de convergence BGP lente sur les routeurs Cisco IOS® XR qui se produit en raison de politiques de route non optimales.

Fond

Le temps de convergence BGP se compose de plusieurs facteurs. L'une d'elles est le moment de traiter les mises à jour BGP d'entrée ou de sortie par des stratégies de route configurées. Il existe plusieurs façons d'écrire une stratégie de route pour effectuer une tâche spécifique. Une méthode optimale permet d'améliorer la convergence BGP, de minimiser les pertes potentielles de trafic et d'éviter les boucles de routage temporaires. Cisco IOS® XR inclut un outil de profilage qui mesure le temps passé par une stratégie de routage spécifique afin d'estimer son temps de traitement.

Problème

La convergence BGP lente est parfois le résultat de politiques de route écrites de manière non optimale.

Solution

Il existe un outil de profilage de stratégie pour les stratégies de route qui peut être utilisé sans impact sur les performances afin de mesurer le temps passé dans chaque instruction d'une stratégie de route à un point d'attachement spécifique. Vous pouvez vérifier l'heure d'exécution de la stratégie de route à ce point d'attachement spécifique. Par défaut, le profilage est activé uniquement pour les statistiques de stratégie de route agrégée.

router bgp 65000
neighbor 10.0.54.6
remote-as 65000
update-source Loopback0
address-family ipv4 unicast
route-policy INGRESS-ROUTE-POLICY in
!
neighbor 10.0.54.11
remote-as 65001
ebgp-multihop 255
update-source Loopback0
address-family ipv4 unicast
route-policy EGRESS-ROUTE-POLICY out

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-in-dflt default-IPv4-Uni-10.0.54.6 policy profile
Policy profiling data
Policy : INGRESS-ROUTE-POLICY
Pass : 1440233
Drop : 0
# of executions : 1440233
Total execution time : 57095msec     <===========

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show bgp ipv4 unicast neighbors 10.0.54.11 | i Update group
Update group: 0.3 Filter-group: 0.5 No Refresh request being processed
RP/0/RSP1/CPU0:XR1#

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-out-dflt default-IPv4-Uni-UpdGrp-0.3-Out policy profile
Policy profiling data
Policy : EGRESS-ROUTE-POLICY
Pass : 726751
Drop : 0
# of executions : 726751
Total execution time : 108099msec <===========
RP/0/RSP1/CPU0:XR1#

Vous voyez le temps cumulé passé à traiter INGRESS-ROUTE-POLICY et EGRESS-ROUTE-POLICY.

Le profilage peut être appliqué à la stratégie de route d'entrée ou de sortie pour n'importe quel point d'attachement.

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 ?
  debug-policy                 Attachpoint name
  permnet                      Attachpoint name
  import                       Attachpoint name
  export                       Attachpoint name
  interafi-import              Attachpoint name
  source-rt                    Attachpoint name
  interafi-export              Attachpoint name
  retain-rt                    Attachpoint name
  addpath                      Attachpoint name
  neighbor-in-dflt             Attachpoint name
  neighbor-in-vrf              Attachpoint name
  neighbor-out-dflt            Attachpoint name
  neighbor-out-vrf             Attachpoint name
  orf-dflt                     Attachpoint name
  orf-vrf                      Attachpoint name
  dampening-dflt               Attachpoint name
  dampening-vrf                Attachpoint name
  default-originate-dflt       Attachpoint name
  default-originate-vrf        Attachpoint name
  clear-policy                 Attachpoint name
  show-policy-node0_RSP1_CPU0  Attachpoint name
  aggregation-dflt             Attachpoint name
  aggregation-vrf              Attachpoint name
  nexthop                      Attachpoint name
  allocate-label               Attachpoint name
  label-mode                   Attachpoint name
  l2vpn-import                 Attachpoint name
  l2vpn-export                 Attachpoint name
  redistribution-dflt          Attachpoint name
  redistribution-vrf           Attachpoint name
  rib-install-dflt             Attachpoint name
  rib-install-vrf              Attachpoint name
  network-dflt                 Attachpoint name
  network-vrf                  Attachpoint name
  redistribution-dflt          Attachpoint name
  redistribution-vrf           Attachpoint name
  rib-install-dflt             Attachpoint name
  rib-install-vrf              Attachpoint name
  network-dflt                 Attachpoint name
  network-vrf                  Attachpoint name
  l2vpn-export-mp2mp           Attachpoint name
  l2vpn-export-vfi             Attachpoint name
  l2vpn-export-evi             Attachpoint name
  l2vpn-export-mspw            Attachpoint name
  l2vpn-export-instance        Attachpoint name
  WORD                         Attachpoint name
RP/0/RSP1/CPU0:XR1#

Vous pouvez effacer les statistiques si nécessaire.

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#clear pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-in-dflt default-IPv4-Uni-10.0.54.6 policy profile
RP/0/RSP1/CPU0:XR1#clear pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-out-dflt default-IPv4-Uni-UpdGrp-0.3-Out policy profile

Si vous activez debug pcl profile detail, vous obtenez des statistiques détaillées par entrée de stratégie de route.

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#debug pcl profile detail

Ces résultats ont été recueillis après réception de l'échelle complète du tableau BGP sur Internet et propagation plus poussée.

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-in-dflt default-IPv4-Uni-10.0.54.6 policy profile
Policy profiling data
Policy : INGRESS-ROUTE-POLICY
Pass : 720100
Drop : 0
# of executions : 720100
Total execution time : 222788msec <============== about 3.7 minutes to process ingress updates

Node Id   Num visited      Exec time  Policy engine operation
--------------------------------------------------------------------------------
PXL_0_1        720100     221796msec  if as-path aspath-match ... then    <==============
                                       
     
     
       PXL_0_3 3525 3msec set local-preference 150 3525 0msec 
       
     
                                       
     
     
       PXL_0_2 716575 225msec set local-preference 50 716575 82msec 
       
     


RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-out-dflt default-IPv4-Uni-UpdGrp-0.3-Out policy profile
Policy profiling data
Policy : EGRESS-ROUTE-POLICY
Pass : 720105
Drop : 0
# of executions : 720105
Total execution time : 221975msec  <============== about 3.7 minutes to process egress updates

Node Id   Num visited      Exec time  Policy engine operation
--------------------------------------------------------------------------------
PXL_0_1        720105       3005msec  if as-path aspath-match ... then
                                       
     
     
       PXL_0_5 0 0msec set med 70 0 0msec 
       
     
                                       
     
     
       PXL_0_2 720105 218008msec if as-path aspath-match ... then <============== 
      
        PXL_0_3 25 0msec set med 80 25 0msec 
        
       
      
        PXL_0_4 720080 145msec set med 90 720080 76msec 
        
       
     

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#

Comme vous pouvez le voir, la ligne PXL_0_1 pour INGRESS-ROUTE-POLICY et PXL_0_2 pour EGRESS-ROUTE-POLICY prennent particulièrement du temps et ralentissent la convergence.

Si vous les mettez en corrélation avec les stratégies de route, vous pouvez voir que AS-PATH-SET-11 dans INGRESS-ROUTE-POLICY et AS-PATH-SET-22 dans EGRESS-ROUTE-POLICY causent le problème. Chaque jeu de chemins AS est composé de 100 lignes d'expression régulière, ce qui est une façon assez inefficace d'écrire une politique puisqu'il n'exploite aucune optimisation possible ou la puissance de regex.

route-policy INGRESS-ROUTE-POLICY
  if as-path in AS-PATH-SET-11 then
    set local-preference 150
  else
    set local-preference 50
  endif
end-policy


route-policy EGRESS-ROUTE-POLICY
  if as-path in AS-PATH-SET-21 then
    set med 70
  elseif as-path in AS-PATH-SET-22 then
    set med 80
  else
    set med 90
  endif
end-policy


as-path-set AS-PATH-SET-11
  ios-regex '^65101 65201_',
  ios-regex '^65102 65202_',
  ios-regex '^65103 65203_',
  ios-regex '^65104 65204_',
  ios-regex '^65105 65205_',
 --- removed 90 similar lines ---
  ios-regex '^65195 65295_',
  ios-regex '^65196 65296_',
  ios-regex '^65197 65297_',
  ios-regex '^65198 65298_',
  ios-regex '^65199 65299_'
end-set

as-path-set AS-PATH-SET-21
  ios-regex '^$'
end-set

as-path-set AS-PATH-SET-22
  ios-regex '^65169(_65169)*$',
  ios-regex '^65392(_65392)*$',
  ios-regex '^65133(_65133)*$',
  ios-regex '^65231(_65231)*$',
  ios-regex '^65161(_65161)*$',
 --- removed 90 similar lines ---
  ios-regex '^65281(_65281)*$',
  ios-regex '^65336(_65336)*$',
  ios-regex '^65238(_65238)*$',
  ios-regex '^65381(_65381)*$',
  ios-regex '^65103(_65103)*$'
end-set

Afin d'améliorer les performances des stratégies, vous pouvez évaluer la configuration des jeux de chemins d'accès AS avec une opération native de correspondance as-path au lieu d'expression régulière. Vous pouvez également utiliser des expressions régulières à l'intérieur des stratégies de route de manière réduite, réduisant ainsi le nombre de lignes d'expression régulière utilisées.

Ce tableau répertorie les critères de correspondance de chemin AS proposés par le langage de stratégie de route (RPL). Les fonctions de correspondance natives utilisent un algorithme de correspondance binaire qui offre de meilleures performances par rapport au moteur de correspondance d'expression régulière. La plupart des scénarios de correspondance ios-regex courants peuvent être écrits avec eux (ou leurs combinaisons).

Commande	Description
is-local	Détermine si le routeur (ou un autre routeur au sein de ce système autonome ou de cette confédération) est à l’origine de la route
longueur	Effectue un contrôle conditionnel en fonction de la longueur du chemin AS
neighbor-is	Teste le ou les numéros du système autonome situés à la tête du chemin du système autonome par rapport à une séquence d'une ou de plusieurs valeurs ou paramètres intégraux.
originates-from	Teste un chemin AS par rapport à la séquence AS depuis le débutavec le numéro de système autonome à l’origine d’une route.
Passthrough	Teste pour savoir si l'entier ou le paramètre spécifié apparaît n'importe où dans le chemin d'accès AS ou si la séquence d'entiers et de paramètres apparaît.
longueur unique	Effectue des vérifications spécifiques en fonction de la longueur du chemin AS ignorant les doublons

Vérification

Il s'agit de stratégies de route réorganisées écrites à l'aide de critères de correspondance natifs. Cela réduit considérablement le temps de traitement.

route-policy INGRESS-ROUTE-POLICY
  if as-path in AS-PATH-SET-11 then
    set local-preference 150
  else
    set local-preference 50
  endif
end-policy

route-policy EGRESS-ROUTE-POLICY
  if as-path is-local then
    set med 70
  elseif as-path in AS-PATH-SET-22 and as-path unique-length is 1 then
    set med 80
  else
    set med 90
  endif
end-policy


as-path-set AS-PATH-SET-11
  neighbor-is '65101 65201',
  neighbor-is '65102 65202',
  neighbor-is '65103 65203',
  neighbor-is '65104 65204',
  neighbor-is '65105 65205',
--- removed 90 similar lines ---
  neighbor-is '65195 65295',
  neighbor-is '65196 65296',
  neighbor-is '65197 65297',
  neighbor-is '65198 65298',
  neighbor-is '65199 65299'
end-set

as-path-set AS-PATH-SET-22
  originates-from '65169',
  originates-from '65392',
  originates-from '65133',
  originates-from '65231',
  originates-from '65161',
--- removed 90 similar lines ---
  originates-from '65281',
  originates-from '65336',
  originates-from '65238',
  originates-from '65381',
  originates-from '65103'
end-set

Ces sorties sont collectées après réception et propagation de l'échelle complète de la table BGP Internet.

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-in-dflt default-IPv4-Uni-10.0.54.6 policy profile
Policy profiling data
Policy : INGRESS-ROUTE-POLICY
Pass : 720100
Drop : 0
# of executions : 720100
Total execution time : 9612msec <============== about 10 seconds to process ingress updates

Node Id   Num visited      Exec time  Policy engine operation
--------------------------------------------------------------------------------
PXL_0_1        720100       8540msec  if as-path aspath-match ... then
                                       
     
     
       PXL_0_3 7128 2msec set local-preference 150 7128 1msec 
       
     
                                       
     
     
       PXL_0_2 712972 276msec set local-preference 50 712972 80msec 
       
     


RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-out-dflt default-IPv4-Uni-UpdGrp-0.3-Out policy profile
Policy profiling data
Policy : EGRESS-ROUTE-POLICY
Pass : 720126
Drop : 0
# of executions : 720126
Total execution time : 12399msec <============== about 12 seconds to process egress updates

Node Id   Num visited      Exec time  Policy engine operation
--------------------------------------------------------------------------------
PXL_0_1        720126        190msec  if as-path is-local then
                                       
     
     
       PXL_0_7 0 0msec set med 70 0 0msec 
       
     
                                       
     
     
       PXL_0_2 720126 11190msec if as-path aspath-match ... then 
      
        PXL_0_4 262734 65msec if as-path unique-length is 1 then 
       
         PXL_0_5 25 0msec set med 80 25 0msec 
         
        
       
         PXL_0_6 720101 164msec set med 90 720101 57msec 
         
        
       
       
       
         GOTO : PXL_0_6 
        
       
     


RP/0/RSP1/CPU0:XR1#

Sinon, les lignes ios-regex pourraient être réduites. Cela contribue également à améliorer les performances.

route-policy INGRESS-ROUTE-POLICY
  if as-path in (ios-regex '^(65101_65201|65102_65202|65103_65203|65104_65204|65105_65205|65106_65206|65107_65207|65108_65208|65109_65209|65110_65210)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65111_65211|65112_65212|65113_65213|65114_65214|65115_65215|65116_65216|65117_65217|65118_65218|65119_65219|65120_65220)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65121_65221|65122_65222|65123_65223|65124_65224|65125_65225|65126_65226|65127_65227|65128_65228|65129_65229|65130_65230)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65131_65231|65132_65232|65133_65233|65134_65234|65135_65235|65136_65236|65137_65237|65138_65238|65139_65239|65140_65240)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65141_65241|65142_65242|65143_65243|65144_65244|65145_65245|65146_65246|65147_65247|65148_65248|65149_65249|65150_65250)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65151_65251|65152_65252|65153_65253|65154_65254|65155_65255|65156_65256|65157_65257|65158_65258|65159_65259|65160_65260)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65161_65261|65162_65262|65163_65263|65164_65264|65165_65265|65166_65266|65167_65267|65168_65268|65169_65269|65170_65270)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65171_65271|65172_65272|65173_65273|65174_65274|65175_65275|65176_65276|65177_65277|65178_65278|65179_65279|65180_65280)') then
    set local-preference 150
  endif
  if as-path in (ios-regex '^(65181_65281|65182_65282|65183_65283|65184_65284|65185_65285|65186_65286|65187_65287|65188_65288|65189_65289|65190_65290)') then
    set local-preference 150
  else
    set local-preference 50
  endif
end-policy

route-policy EGRESS-ROUTE-POLICY
  if as-path in (ios-regex '^$') then
    set med 70
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65169(_65169)*$|^65392(_65392)*$|^65133(_65133)*$|^65231(_65231)*$|^65161(_65161)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65354(_65354)*$|^65331(_65331)*$|^65342(_65342)*$|^65295(_65295)*$|^65208(_65208)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65149(_65149)*$|^65350(_65350)*$|^65115(_65115)*$|^65300(_65300)*$|^65322(_65322)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65102(_65102)*$|^65329(_65329)*$|^65237(_65237)*$|^65218(_65218)*$|^65153(_65153)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65263(_65263)*$|^65116(_65116)*$|^65112(_65112)*$|^65114(_65114)*$|^65378(_65378)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65105(_65105)*$|^65296(_65296)*$|^65211(_65211)*$|^65317(_65317)*$|^65115(_65115)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65371(_65371)*$|^65214(_65214)*$|^65325(_65325)*$|^65354(_65354)*$|^65384(_65384)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65220(_65220)*$|^65277(_65277)*$|^65219(_65219)*$|^65213(_65213)*$|^65336(_65336)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65249(_65249)*$|^65112(_65112)*$|^65314(_65314)*$|^65385(_65385)*$|^65152(_65152)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65196(_65196)*$|^65252(_65252)*$|^65162(_65162)*$|^65271(_65271)*$|^65357(_65357)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65317(_65317)*$|^65360(_65360)*$|^65198(_65198)*$|^65256(_65256)*$|^65246(_65246)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65356(_65356)*$|^65359(_65359)*$|^65302(_65302)*$|^65118(_65118)*$|^65346(_65346)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65225(_65225)*$|^65307(_65307)*$|^65313(_65313)*$|^65189(_65189)*$|^65288(_65288)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65381(_65381)*$|^65292(_65292)*$|^65145(_65145)*$|^65325(_65325)*$|^65361(_65361)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65156(_65156)*$|^65184(_65184)*$|^65367(_65367)*$|^65302(_65302)*$|^65290(_65290)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65351(_65351)*$|^65116(_65116)*$|^65341(_65341)*$|^65123(_65123)*$|^65258(_65258)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65397(_65397)*$|^65302(_65302)*$|^65188(_65188)*$|^65187(_65187)*$|^65358(_65358)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65217(_65217)*$|^65107(_65107)*$|^65203(_65203)*$|^65377(_65377)*$|^65381(_65381)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65219(_65219)*$|^65308(_65308)*$|^65364(_65364)*$|^65277(_65277)*$|^65396(_65396)*$') then
    set med 80
  endif
  if as-path in (ios-regex '^65281(_65281)*$|^65336(_65336)*$|^65238(_65238)*$|^65381(_65381)*$|^65103(_65103)*$') then
    set med 80
  else
    set med 90
  endif
end-policy

Ces résultats ont été recueillis après réception et propagation de l'échelle complète de la table BGP sur Internet.

RP/0/RSP1/CPU0:XR1#show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-in-dflt default-IPv4-Uni-10.0.54.6 policy profile
Policy profiling data
Policy : INGRESS-ROUTE-POLICY
Pass : 720100
Drop : 0
# of executions : 720100
Total execution time : 30119msec  <============== about 30 seconds to process ingress updates

Node Id   Num visited      Exec time  Policy engine operation
--------------------------------------------------------------------------------
PXL_0_1        720100       4434msec  if as-path aspath-match ... then
                                       
     
     
       PXL_0_2 361 0msec set local-preference 150 PXL_0_3 720100 3039msec if as-path aspath-match ... then 
       
       --- removed lines --- GOTO : PXL_0_3 RP/0/RSP1/CPU0:XR1# 
       show pcl protocol bgp speaker-0 neighbor-out-dflt default-IPv4-Uni-UpdGrp-0.3-Out policy profile Policy profiling data Policy : EGRESS-ROUTE-POLICY Pass : 720110 Drop : 0 # of executions : 720110 Total execution time : 106566msec <============== about 1.8 minutes to process egress updates Node Id Num visited Exec time Policy engine operation -------------------------------------------------------------------------------- PXL_0_1 720110 2958msec if as-path aspath-match ... then 
       
         PXL_0_2 0 0msec set med 70 PXL_0_3 720110 5222msec if as-path aspath-match ... then 
        
          PXL_0_4 3 0msec set med 80 PXL_0_5 720110 4979msec if as-path aspath-match ... then 
         
           PXL_0_6 set med 80 
          --- removed lines --- GOTO : PXL_0_3 RP/0/RSP1/CPU0:XR1# 
          
         
        
       
     

Conclusion

Les performances d'une stratégie de route peuvent être améliorées avec une correspondance native as-path ou des modèles d'expression régulière réduits.