VRRP-Aware PIM met PIM NonDR-partner configuratievoorbeeld

Inleiding

Dit document beschrijft hoe u een router kunt configureren om Virtual Router Redundancy Protocol-aware (VRRP-bewuste) Protocol Independent Multicast (PIM) te gebruiken.

Voorwaarden

Vereisten

Cisco raadt aan dat u kennis hebt van multicast en VRRP-functies.

Gebruikte componenten

Dit document is niet beperkt tot specifieke software- en hardware-versies.

De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden beschreven, hadden een opgeschoonde (standaard)configuratie. Als uw netwerk live is, moet u de potentiële impact van elke opdracht begrijpen.

Achtergrondinformatie

VRRP-bewuste PIM wordt ondersteund in VRRP versie 3.10 release (15.3(3)S). PIM heeft geen inherente redundantie en is volledig onafhankelijk van First Hop Redundancy Protocols (FHRP) zoals VRRP. Als resultaat hiervan wordt IP multicast verkeer niet noodzakelijk door de zelfde router verzonden die door VRRP wordt geselecteerd.

Er is een behoefte om consistent IP multicast verzenden in overtollige netwerken te voorzien van Virtual Router Groepen (VRG’s) die worden ingeschakeld. Met PIM redundantie wordt de Virtual Router Redundancy Service (VRRS) benut en worden de aangewezen routerselectie (DR) en de PIM Join/Prune verwerkingsbeslissingen genomen op basis van de VRRP-staten in de router. Wanneer u de optie PIM niet-DR aansluit, staat het de niet-DR (NonDR) toe om de status Multicast Route (route) te creëren en verkeer te trekken, maar niet het verkeer door te sturen. Wanneer een VRRP-failover plaatsvindt, neemt de nieuwe Master Router (MR) die door de VRRP-groep is geselecteerd, de verantwoordelijkheden van Eerste Hop-router (FHR) of Laatste Hop-router (LHR) over en beginnen verkeer door te sturen.

Nieuwe interfacefuncties

Cisco heeft een nieuwe functie geïntroduceerd die is ingeschakeld met de opdracht ip pim zonder dr-aanmelding bij CLI. Deze nieuwe functie werkt onafhankelijk van de VRRP-bewuste PIM-functie en kan handig zijn met andere functies, zoals Bidirectional Forwarding Detection (BFD), naast VRRP. Met deze CLI-functie kan nonDR (Internet Group Management Protocol) (IGMP) eenmaal actief worden als DR, met deze uitzonderingen:

• NonDR houdt de interfaces in de vertrekkende interfacelijst (OIL) bij, maar stelt de F-vlag (de voorwaartse vlag in de Multicast Routing Information Base (MRIB)) niet in, zodat er geen verkeer wordt verzonden. Wanneer de NonDR de DR wordt, stelt deze de F vlag in en begint het verkeer door te sturen.
  

  Opmerking: Deze logica werkt volledig onafhankelijk van de VRRP-groepen staten.

• Als zowel de ip pim non-dr-Doe-ip en ip pim redundantie <tag> vrp dr-prioriteit <waarde> functies op een interface worden ingeschakeld, wordt ook het verkeer op alle nietDR's gepompt, ongeacht de VRRP-status. PIM stelt de F-vlag op de interface in of klaagt deze op basis van de VRRP-staat, die snelle convergentietijd bij de VRRP-omschakeling mogelijk maakt.

IP PIM-redundantie

De configuratie die in dit document wordt beschreven, maakt gebruik van de nieuwe interface-CLI-functie om PIM aan een VRRS-sessie te binden via een tag (48 tekenstring):

ip pim redundancy 
     
     
       [vrrp ] dr-priority 
       
       
 
       
ipv6 pim redundancy 
       
         [vrrp ] dr-priority 
         
        
       
     

PIM registreert als een VRRS-client en luistert naar de VRRP-gebeurtenissen. Om de VRRP MR als PIM DR op een segment met meerdere toegang aan te wijzen, verhoog u de prioriteit van PIM DR in het bericht van Hallo dat van het fysieke IP adres wordt verzonden.

Als VRRP-bewuste PIM-tracking op een interface is ingeschakeld, kunnen verschillende gedragingen worden waargenomen, afhankelijk van de vraag of de ip-pop-functie niet-dr-meedoen op dezelfde interface is ingeschakeld:

• Als de ip pim non-dr-functie is ingeschakeld, verwerken de NonDR's de IGMP-rapporten en maken ze routeswitchstaten zoals gewoonlijk. Anders dan het standaard gedrag NonDR, toevoegen NonDR's interfaces aan de uitgaande interfacelijst van de route invoer, verzenden PIM Join/Prune besluiten upstream en trekken verkeer zoals DR. NonDR's stellen echter de F-vlag niet op de interfaces in de MRIB, dus het verkeer wordt niet verzonden vanuit de interface. In plaats daarvan wordt een nieuwe b-vlag (geblokkeerd) ingesteld voor de interface in de uitgaande interfacelijst (OIL) van de MRIB, die aangeeft dat het verzenden geblokkeerd is op deze interface (indien in de VRRP-back-upstaat). Dit maakt een snelle convergentie van tijd na de overgang mogelijk, ten koste van de bandbreedte.
  
  
• Als de IP-telefoon niet-dr-functie is ingeschakeld, werkt alleen de MR als PIM DR en verwerkt de PIM Join/Prune-beslissingen terwijl alle reservrouters de IGMP Join- en PIM Join/Prune-verzoeken negeren. Na de omschakeling, stuurt de nieuwe MR het bericht van PIM Hallo met een virtueel IP adres. De hosten of downstreamboxen worden dan geactiveerd om de Join verzoeken opnieuw te verzenden, zodat de nieuwe MR deze verzoeken verwerkt en het multicast verkeer trekt. Dit leidt tot een langzamere convergentietijd dan de andere benadering, maar het is vanuit systeemoogpunt meer bandbreedte-economisch van aard.

Aangezien de enige toepassingsopstelling van belang het Laatste/Eerste hopscenario is, is PIM toegestaan om één VRRP groep per interface te volgen. U kunt geen één interface configureren om meerdere VRRP-groepen te volgen, wat een situatie zou creëren waarin één interface in de hoofdstaat is voor één VRRP-groep en in de reservestatus voor een andere VRRP-groep.

Op VRRP-failover wordt de router die de nieuwe MR is geworden, geselecteerd als de nieuwe DR:

• Als de optie ip pim non-dr-amen is ingeschakeld, loopt PIM alle routeitems af, maakt de b-vlag schoon en stelt de F-vlag op de interfaces in (omdat dit nu de MR van de VRRP-groep is). Met de vorige MR wordt de F-vlag gewist en wordt de b-vlag op de interfaces ingesteld als de back-upstaat wordt ingevoerd.
  
  
• Als de ip voordat de functie wordt toegevoegd zonder dr-aansluiting niet is ingeschakeld, wordt de PIM-logica van de Hot Standby Router Protocol-bewust (HSRP-bewust) PIM gevolgd, stuurt de nieuwe MR het PIM Hallo-bericht met de nieuwe GenID om de downstreamboxen te activeren om de PIM Join-verzoeken opnieuw te verzenden (of wacht op de hosts de volgende periodieke IGMP-rapporten) te verzenden). staten, en trekt het verkeer via de nieuwe DR.
  
  
• Het verkeer wordt nu door de nieuwe MR (en PIM DR) naar het LAN doorgestuurd en er is geen handeling vereist op de downstreamrouters bij failover.

Rol van VRRP

VRRP specificeert een verkiezingsprotocol dat dynamisch verantwoordelijkheid voor een virtuele router wijst die door een IPv4/IPv6-adres aan één van de VRRP-routers op een LAN (RFC5798) wordt weergegeven. De VRRP-router die het adres(en) controleert dat aan een virtuele router is gekoppeld, wordt de Master genoemd en worden de pakketten verzonden naar een virtueel Media Access Control (MAC)-adres.

Wanneer deze nieuwe functie wordt geïmplementeerd, wordt VRRP gebruikt om de VRRP MR te selecteren. De VRRP MR voert de routing en forwarding uit voor al het verkeer dat is gericht aan de VRRP groep Virtual IP (VIP). Daarmee worden drie doelstellingen bereikt:

• Het brengt VRRS op de hoogte van alle VRRP-serverstatswijzigingen en -updates.
  
  
• Hiermee kunnen alle PIM Join/Prune verzoeken de VRRP groep VIP bereiken, wat veranderingen en configuraties aan de downstreamrouterkant minimaliseert (ze hoeven alleen de VIP te kennen).
  
  
• Hiermee kan de PIM DR op dezelfde gateway lopen als de VRRP MR en de modi onderhouden. Multicastverkeer wordt doorgestuurd door de VRRP MR en PIM kan VRRP redundantie gebruiken om mogelijk dubbel verkeer te voorkomen en failover mogelijk te maken.

Rol van PIM

PIM treedt op als een VRRS-client, luistert naar een melding van de staat en update van de VRRS-server (VRRP), en:

• PIM past automatisch de prioriteit aan die op de staat VRRP wordt gebaseerd.
  
  
• Ontvang meldingen van wijzigingen door VRRS voor de getraceerde VRRP-groep(s) bij VRRP-failover. In reactie hierop beheert PIM de interfacekaarten en zorgt hij ervoor dat het verkeer via VRRP MR wordt doorgestuurd.

Aangezien de routeswitchstaten en het verkeer op zowel de Master- als de backup-routers beschikbaar zijn, wordt de switchingtijd grotendeels bepaald door de redundantie-infrastructuur (VRRP en VRRS) en de setup-schaal (zoals het aantal routeitems). Na kennisgeving van de verandering van de staat, stelt PIM de MRIB en de Multicast Forwarding Information Base (MFIB) onmiddellijk in kennis om het verkeer door te sturen via de VRRP MR.

Uitvoeringsgegevens

In deze sectie worden een aantal belangrijke opmerkingen gemaakt over de configuratie die in dit document wordt beschreven.

Bind PIM met een VRRP-groep

De opdracht PIM CLI wordt geïntroduceerd om PIM redundantie op een interface in te schakelen en deze te binden aan een VRRS-servergroep (VRRP-groep):

ip pim redundancy 
     
     
       [vrrp ] dr-priority 
       
       
 
       
ipv6 pim redundancy 
       
         [vrrp ] dr-priority 
         
        
       
     

Wanneer het op een interface is ingesteld, registreert PIM bij VRRS als client en verkrijgt hij een client-ID die door de VRRS-database is toegewezen. Het verzoekt ook dat VRRS kennisgevingen aan PIM doorsturen voor alle gebeurtenissen voor de groep die door een <tag> worden geïdentificeerd.

Opmerking: De VRRS-servers en -clients hebben een naam (48 tekenstring), die een Tag wordt genoemd. VRRS werkt via een registratie- en callback-mechanisme. Clients (zoals PIM) die redundantie registreren bij de VRRS implementeren.  

Voer een van deze opdrachten in het CLI om de functie NonDR-toetreding in te schakelen:

ip pim non-dr-join

ipv6 pim non-dr-join

Train meerdere VRRP-groepen op een interface

Aangezien het doeltoepassingsscenario slechts Eerste/Laatste opstelling is, is de meest algemene opstelling waar alle LHR interfaces op het LAN spoor de zelfde VRRP groep. Daarom is PIM alleen toegestaan om één VRRP-groep per interface te volgen, zelfs als u VRRS kunt inschakelen om meerdere tags per interface te volgen.

Opmerking: Deze optie is standaard uitgeschakeld.

Configureren

Netwerkdiagram

 

De functie PIM-redundantie inschakelen

Opmerking: Er is slechts één CLI-opdracht die u kunt gebruiken om PIM redundantie in te schakelen. U kunt de huidige show gebruiken en debug opdrachten voor PIM en HSRP gebruiken.

Voer een van deze opdrachten in de CLI om de PIM-redundantie in te schakelen en specificeer de PIM DR-prioriteit voor elke VRRP-groep:

[no] ip pim redundancy 
     
     
       [hsrp | vrrp] dr-priority 
       
       
 
       
[no] ipv6 pim redundancy 
       
         [hsrp | vrrp] dr-priority 
         
        
       
     

Voer een van deze opdrachten in de CLI om PIM DR-functies in te schakelen (behalve doorsturen op niet-DR’s):

[no] ip pim non-dr-join

[no] ipv6 pim non-dr-join

LHR-configuraties

Gebruik deze configuratie voor LHRs:

interface Ethernet0/0
ip address 10.10.10.1 255.255.255.0
ip pim redundancy VRRP vrrp dr-priority 150
ip pim non-dr-join
ip pim sparse-mode
vrrp 1 address-family ipv4
  vrrs leader VRRP
  priority 120
  track 1 decrement 30
  address 10.10.10.5 primary
exit-vrrp   !   track 1 interface Ethernet0/1 line-protocol

Gebruik deze configuratie voor LHR nons:

interface Ethernet0/0
ip address 10.10.10.2 255.255.255.0
ip pim redundancy VRRP vrrp dr-priority 150
ip pim non-dr-join
ip pim sparse-mode
vrrp 1 address-family ipv4
  address 10.10.10.5 primary
exit-vrrp

Typ de opdracht van de samenvatting van de vrp om de LHR-configuratie te bekijken:

LHR-DR#show vrrp brief
Interface         Grp A-F Pri Time Own Pre State   Master addr/Group addr
Et0/0               1 IPv4 120     0 N   Y MASTER 10.10.10.1(local) 10.10.10.5
LHR-DR#

LHR-NonDR#show vrrp brief
Interface         Grp A-F Pri Time Own Pre State   Master addr/Group addr
Et0/0               1 IPv4 100 3609 N   Y BACKUP 10.10.10.1 10.10.10.5
LHR-NonDR#

Verifiëren

Gebruik de informatie die in dit gedeelte wordt beschreven om te controleren of uw configuratie correct werkt.

Controleer VRRS-gegevensgegevens

Voer de opdracht show vrrs server VRRP in in de CLI om te verifiëren dat de VRRS-database per de vorige configuratie is ingevuld:

LHR-DR#show vrrs server VRRP

Server Name: vrrpEthernet0/0v41
  Address Family: IPv4
  Interface: Ethernet0/0
  State: ACTIVE
  vMAC: 0000.5E00.0101
  vIP Address: 10.10.10.5
  Tags Connected:
    Tag Name VRRP
LHR-DR#

LHR-NonDR#show vrrs server VRRP

Server Name: vrrpEthernet0/0v41
  Address Family: IPv4
  Interface: Ethernet0/0
  State: BACKUP
  vMAC: 0000.5E00.0101
  vIP Address: 10.10.10.5
  Tags Connected:
LHR-NonDR#

Interfaceinformatie controleren

Voer een van deze opdrachten in om te controleren of de interfaces correct geprogrammeerd zijn voor de functie zonder dr-aansluiting en dat de nonDR-structuur de boom heeft die met een geblokkeerde vlag is gebouwd:

LHR-DR#show ip pim int e0/0 det | i Non|DR
   PIM DR: 10.10.10.1 (this system)
   PIM Non-DR-Join: TRUE

LHR-NonDR#show ip pim int e0/0 det | i Non|DR
   PIM DR: 10.10.10.1
   PIM Non-DR-Join: TRUE
LHR-NonDR#

Voer de opdracht toonaangevende IP route-vonken in in de LHR-NonDR CLI om het nieuwe Geblokkeerde veld te bekijken:

LHR-NonDR#show ip mroute sparse
(*, 239.1.1.1), 01:26:15/stopped, RP 192.168.1.254, flags: SJC
Incoming interface: Ethernet0/1, RPF nbr 192.168.2.2
Outgoing interface list:
   Ethernet0/0, Forward/Sparse, 00:00:16/00:02:43 Blocked

(192.168.7.2, 239.1.1.1), 00:11:56/00:02:50, flags: T
Incoming interface: Ethernet0/1, RPF nbr 192.168.2.2
Outgoing interface list:
   Ethernet0/0, Forward/Sparse, 00:00:16/00:02:43 Blocked

Voer de opdracht route van de show mrib in in de CLI van de LHR-NonDR om te verifiëren dat de MRIB-route NIET F-vlag heeft ingesteld:

LHR-NonDR#show ip mrib route 239.1.1.1 | b \(
(*,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags: C
Ethernet0/1 Flags: A NS

(192.168.7.2,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags:
Ethernet0/1 Flags: A

Zoals gewenst is de MRIB-route voorzien van de F-vlag van de LHR-DR:

LHR-DR#show ip mrib route 239.1.1.1 | b \(
(*,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.3.2 Flags: C
Ethernet0/0 Flags: F NS
Ethernet0/1 Flags: A NS

(192.168.7.2,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.3.2 Flags:
Ethernet0/1 Flags: A
Ethernet0/0 Flags: F NS

Voer de opdracht conf t in in de CLI van de LHR-DR om een VRRP-stateverandering te activeren via Ethernet0/1-shutdown:

LHR-DR#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
LHR-DR(config)#int e0/1
LHR-DR(config-if)#shutdown
LHR-DR(config-if)#end

Wanneer u de output van de LHR-NonDR observeert, kunt u zien dat de VRRP-status is veranderd (die op VRRS wordt geïnformeerd) en dat PIM de kennisgeving van VRRS ontvangt en de DR-rol dienovereenkomstig wijzigt:

LHR-NonDR#show ip pim int e0/0 det | i DR
   PIM DR: 10.10.10.2 (this system)
   PIM Non-DR-Join: TRUE
LHR-NonDR#

LHR-NonDR# show vrrp brief
Interface         Grp A-F Pri Time Own Pre State   Master addr/Group addr
Et0/0               1 IPv4 100     0 N   Y MASTER 10.10.10.2(local) 10.10.10.5

LHR-NonDR# show vrrs server VRRP

Server Name: vrrpEthernet0/0v41
Address Family: IPv4
Interface: Ethernet0/0
State: ACTIVE
vMAC: 0000.5E00.0101
vIP Address: 10.10.10.5
Tags Connected:

Zoals verwacht is de F-vlag ingesteld en wordt NonDR de Multicastverkeer doorgestuurd zonder dat er een nieuwe multicast-boom hoeft te worden gebouwd:

LHR-NonDR# show ip mrib route 239.1.1.1 | b \(
(*,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags: C
Ethernet0/0 Flags: F NS
Ethernet0/1 Flags: A NS

(192.168.7.2,239.1.1.1) RPF nbr: 192.168.2.2 Flags:
Ethernet0/0 Flags: F NS
Ethernet0/1 Flags: A

Problemen oplossen

Er zijn twee pakketten verloren gegaan in de transactie uit de vorige sectie. U kunt dit op de bronrouter controleren:

Source#ping 239.1.1.1 rep 1000
Type escape sequence to abort.
Sending 1000, 100-byte ICMP Echos to 239.1.1.1, timeout is 2 seconds:
Reply to request 0 from 10.10.10.3, 2 ms
Reply to request 1 from 10.10.10.3, 2 ms
Reply to request 2 from 10.10.10.3, 1 ms..
Reply to request 5 from 10.10.10.3, 1 ms

Deployment die uitgevoerd worden op een High Availability (HA) Multicast-ontwerp vereisen een standby boomformatie op niet-DR’s en kunnen profiteren van de niet-dr-functie. Deze optie trekt het multicast verkeer in maar stuurt het niet door totdat het als DR is geselecteerd.

Gerelateerde informatie

• VRRPv3-protocolondersteuning
• Technische ondersteuning en documentatie – Cisco Systems