Comprendere l'importanza dell'attributo di peso BGP

Introduzione

In questo documento viene descritta l'importanza dell'attributo Weight del protocollo BGP (Border Gateway Protocol) negli scenari di failover di rete. 

Prerequisiti

Requisiti

Cisco raccomanda la conoscenza dei seguenti argomenti:

• Border Gateway Protocol (BGP)
• Ridistribuzione dei protocolli di routing
• CLI (Cisco IOS Command Line Interface)

Componenti usati

Per la stesura del documento, è stato usato un router Cisco con Cisco IOS® versione 15.6(2).

Le informazioni discusse in questo documento fanno riferimento a dispositivi usati in uno specifico ambiente di emulazione. Su tutti i dispositivi menzionati nel documento la configurazione è stata ripristinata ai valori predefiniti. Se la rete è operativa, valutare attentamente eventuali conseguenze derivanti dall'uso dei comandi.

Premesse

Il protocollo BGP viene in genere utilizzato per annunciare i prefissi di rete alla rete WAN (Wide Area Network) ricevuta tramite un protocollo IGP (Interior Gateway Protocol) dalla rete LAN (Local Area Network) e viceversa. Senza la corretta configurazione, BGP può non riuscire a ripristinare il percorso di routing originale sulla WAN dopo che la rete è stata ripristinata da un errore di collegamento.

I router distribuiti in scenari di failover possono avere route bloccate, che possono causare il reindirizzamento del traffico sul percorso di backup dopo un evento di rete di errore e ripristino. Ciò può verificarsi a causa della natura dell'attributo del percorso del peso BGP.

In caso di guasto della rete (generalmente con il collegamento WAN), la rete può convergere e utilizzare il percorso di backup disponibile ricevuto tramite IGP.

Tuttavia, dopo il ripristino del percorso principale, il router può ancora utilizzare il percorso di backup e non ripristinare il percorso originale sul collegamento WAN. Si possono osservare conseguenze quali percorsi di routing asimmetrici e non ottimali.

Negli scenari di ridondanza con due router WAN, questi possono eseguire BGP per scambiare i prefissi di rete con la WAN. Il protocollo EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) può essere usato per scambiare prefissi di rete con dispositivi di rete LAN. Nella topologia qui descritta, le route BGP vengono ridistribuite in EIGRP e una route EIGRP viene ridistribuita in BGP sul router WAN per realizzare la connettività di rete completa. In questi scenari, è necessario filtrare o contrassegnare le route in modo appropriato per impedire che vengano restituiti i dati tra i protocolli

Nota: Nel documento vengono usati indifferentemente i termini prefisso e percorso.

La progettazione di alto livello di questo argomento è illustrata nella topologia successiva:

Attributo di peso BGP impostato nelle route originate localmente

Nello scenario successivo viene descritto il comportamento dell'attributo Weight di BGP nei casi di failover.

1. La route viene ricevuta tramite BGP

Come mostrato nell'immagine, il router denominato WAN RTR riceve la rete 192.168.1.0/24 tramite BGP. Se la distanza amministrativa (AD) è 20, il percorso viene installato nella tabella di routing.

 Tabella BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
<snip>
     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *>  192.168.1.0      10.1.2.2                 0             0 2 i

Nella tabella seguente viene mostrata la route installata da BGP:

WAN_RTR#show ip route
<snip>
B     192.168.1.0/24 [20/0] via 10.1.2.2, 00:00:42

2. La rotta è pervenuta tramite l’EIGRP

La sessione BGP non è più disponibile a causa di un errore di collegamento. Per convergenza di rete, lo stesso percorso 192.168.1.0/24 è ora ricevuto tramite EIGRP.

Il comando redistribute eigrp genera le route EIGRP idonee in BGP. Di conseguenza, la route EIGRP viene visualizzata nella tabella BGP locale.

Nota: Il peso BGP è impostato su 32768 per impostazione predefinita quando il router genera localmente i prefissi di rete.

Configurazione BGP:

WAN_RTR#show running-config | begin router bgp
<snip>
router bgp 1
 redistribute eigrp 1
 neighbor 10.1.2.2 remote-as 2
!

Nota: Anche il comando BGP network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 può originare questo prefisso mentre nella tabella di routing IP è presente una route di corrispondenza esatta.

 Tabella BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
<snip>

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *>  192.168.1.0      10.1.3.3            156160         32768 ?

Nella tabella seguente è riportata la route installata da EIGRP:

WAN_RTR#show ip route
<snip>

D     192.168.1.0/24 [90/156160] via 10.1.3.3, 00:00:02, FastEthernet0/1
WAN_RTR#

3. Route ricevuta tramite BGP (di nuovo)

con la rotta EIGRP ora ridistribuita in BGP e dopo che la rotta originale è stata nuovamente ricevuta tramite BGP; nella tabella BGP sono ora presenti 2 voci per la rete 192.168.1.0/24.

Tabella BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
<snip>

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *   192.168.1.0      10.1.2.2                 0             0 2 i
 *>                   10.1.3.3            156160         32768 ?

Nella tabella BGP:

• La voce creata nella fase 2 dalla route EIGRP ridistribuita in BGP può ancora essere visualizzata.
• Dopo aver ristabilito la sessione BGP, viene aggiunta nuovamente la route originale.

Dal punto di vista del miglior percorso BGP:

• Il valore del peso BGP della route EIGRP ridistribuita in BGP è impostato su 32768 perché ha origine localmente nel router dal punto di vista BGP.
• Il valore del peso BGP della route originale ricevuto tramite la sessione BGP con la WAN è 0.
• La route EIGRP ridistribuita in BGP ha un peso maggiore ed è selezionata come miglior percorso nella tabella BGP.
• Poiché BGP seleziona il percorso originato localmente come miglior percorso, il percorso ripristinato appreso dalla WAN non sostituisce il percorso EIGRP nella tabella di routing.

Nota: L'attributo locale BGP Weight è il primo parametro che BGP controlla per selezionare il percorso migliore nella tabella BGP sui router Cisco IOS®. BGP preferisce il percorso della voce con il peso più alto. Il peso è un parametro specifico di Cisco ed è significativo solo localmente nel router in cui è configurato. Per ulteriori informazioni, fare riferimento al documento BGP Best Path Selection Algorithm.

Tabella di routing:

WAN_RTR#show ip route
<snip>
D     192.168.1.0/24 [90/156160] via 10.1.3.3, 00:08:55, FastEthernet0/1

Modificare l'attributo del percorso peso BGP

Il valore predefinito del peso BGP può essere modificato per ciascun peer BGP con il comando weight o route-map. I comandi successivi impostano l'attributo Weight path su 40000 per tutte le route ricevute dal peer BGP.

Esempio 1

router bgp 1
 neighbor 10.1.2.2 weight 40000

Esempio 2

route-map FROM-WAN permit 10
 set weight 40000
!
router bgp 1
 neighbor 10.1.2.2 route-map FROM-WAN in
!
clear ip bgp * soft in

Esempio 3

ip prefix-list NETWORKS permit 192.168.1.0/24
!
route-map FROM-WAN permit 10
 match ip address prefix NETWORKS
 set weight 40000
route-map FROM-WAN permit 100
!
router bgp 1
 neighbor 10.1.2.2 route-map FROM-WAN in
!
clear ip bgp * soft in

Nota: La sequenza di autorizzazione finale nella route-map FROM-WAN accetta altre route dal peer senza assegnarne il peso a 40000.

Nota: Il carattere jolly in clear ip bgp * soft in aggiorna le route in entrata da tutti i peer BGP. Per aggiornare solo il peer utilizzato in questi esempi, eseguire il comando clear ip bgp <indirizzo-ip> soft in.

Aumentando il valore dell'attributo Weight path, le route originali ricevute tramite BGP hanno la precedenza, come mostrato nel caso successivo:

Passaggio 1. La route viene ricevuta tramite BGP

La tabella BGP seguente mostra le route ricevute tramite BGP che ora hanno un valore Weight di 40000 anziché zero.

Tabella BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
<snip>

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *>  192.168.1.0      10.1.2.2                 0         40000 2 i

WAN_RTR#

Tabella di routing:

WAN_RTR#show ip route
<snip>
B     192.168.1.0/24 [20/0] via 10.1.2.2, 00:09:53

Passaggio 2. Il percorso è ricevuto tramite EIGRP

Le route originate localmente hanno ancora un valore di 32768 nella tabella BGP.

Tabella BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
<snip>
     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *>  192.168.1.0      10.1.3.3            156160         32768 ?

Tabella di routing:

WAN_RTR#show ip route
<snip>
D     192.168.1.0/24 [90/156160] via 10.1.3.3, 00:01:41, FastEthernet0/1

Passaggio 3. Route ricevuta tramite BGP (di nuovo)

Con un peso di 40000 byte, la route ricevuta tramite BGP viene selezionata sulla route creata localmente. Dopo che il percorso WAN sostituisce il percorso EIGRP nella tabella di routing, la rete converge correttamente al suo stato originale.

Tabella BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
<snip>
     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *>  192.168.1.0      10.1.2.2                 0         40000 2 i

Tabella di routing:

WAN_RTR#show ip route
<snip>
B     192.168.1.0/24 [20/0] via 10.1.2.2, 00:00:25

Scenario di failover

Passaggio 1. Stato originale della rete

Lo switch CORE Layer 3 riceve il percorso 192.168.1.0/24 tramite EIGRP da WAN RTR A e WAN RTR B. Viene selezionato il percorso su WAN RTR A.

L'output successivo mostra come lo switch CORE mantiene un'adiacenza EIGRP con entrambi i router WAN e WAN RTR A è selezionato per raggiungere la rete 192.168.1.0/24.

CORE#show ip eigrp neighbors
EIGRP-IPv4 Neighbors for AS(1)
H   Address                 Interface              Hold Uptime   SRTT   RTO  Q  Seq
                                                   (sec)         (ms)       Cnt Num
0   10.1.2.2  (WAN_RTR_A)   Fa0/0                    10 00:05:15   79  1066  0  10
1   10.1.3.3  (WAN_RTR_B)   Fa0/1                    12 00:06:22   76   456  0  5


CORE#show ip route
<snip>
D EX  192.168.1.0/24 [170/28416] via 10.1.2.2, 00:00:32, FastEthernet0/0


CORE#show ip eigrp topology
EIGRP-IPv4 Topology Table for AS(1)/ID(10.10.10.10)
<snip>
P 192.168.1.0/24, 1 successors, FD is 28416, tag is 4
        via 10.1.2.2 (28416/2816), FastEthernet0/0
        via 10.1.3.3 (281856/2816), FastEthernet0/1

Passaggio 2. Errore del collegamento WAN principale

Se si verifica un errore di collegamento, lo switch CORE installa il percorso tramite il secondo miglior percorso EIGRP, ossia WAN RTR B.

CORE#show ip route
<snip>
D EX  192.168.1.0/24 [170/281856] via 10.1.3.3, 00:00:05, FastEthernet0/1


CORE#show ip eigrp topology
EIGRP-IPv4 Topology Table for AS(1)/ID(10.10.10.10)
<snip>
P 192.168.1.0/24, 1 successors, FD is 28416, tag is 4
        via 10.1.3.3 (281856/2816), FastEthernet0/1

Passaggio 3. Ripristino del collegamento WAN primario

Il collegamento WAN principale è stato ripristinato. Tuttavia, lo switch CORE continua a instradare il percorso di backup come mostrato nell'output successivo:

CORE#show ip route
<snip>
D EX  192.168.1.0/24 [170/281856] via 10.1.3.3, 00:06:09, FastEthernet0/1


CORE#show ip eigrp topology
EIGRP-IPv4 Topology Table for AS(1)/ID(10.10.10.10)
<snip>
P 192.168.1.0/24, 1 successors, FD is 28416, tag is 4
        via 10.1.3.3 (281856/2816), FastEthernet0/1

Il motivo di questo comportamento è dovuto all'attributo Weight di BGP, come indicato in precedenza.

Nello stato corrente, il protocollo WAN RTR A installa il percorso EIGRP nella tabella di routing. Nella tabella BGP, la route ridistribuita da EIGRP ha un peso maggiore della route ricevuta sul collegamento WAN ripristinato e rimane il percorso migliore.

WAN_RTR_A#show ip bgp
<snip>
    Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*   192.168.1.0      10.2.4.4                 0             0 4 i
*>                   10.1.2.1            284416         32768 ?


WAN_RTR_A#show ip bgp summary
BGP router identifier 10.20.20.20, local AS number 2
<snip>
Neighbor        V           AS MsgRcvd MsgSent   TblVer  InQ OutQ Up/Down  State/PfxRcd
10.2.4.4        4            4      12      12       16    0    0 00:03:54   (UP) 4


WAN_RTR_A#show ip route
<snip>
D EX  192.168.1.0/24 [170/284416] via 10.1.2.1, 00:08:22, FastEthernet0/0

Questo comportamento può verificarsi quando un router WAN ridistribuisce una route di backup IGP in BGP e la route originata localmente ha un peso maggiore rispetto alla route ripristinata acquisita dalla WAN. Le topologie di rete e i sintomi iniziali possono differire da quelli riportati in questo esempio. Verificare la configurazione di ridistribuzione, i pesi BGP e le route selezionate prima di attribuire il routing dei percorsi di backup persistenti a questa condizione.