Flexibel algoritme in ISIS begrijpen en oplossen
Inhoud
Inleiding
Dit document beschrijft het gebruik van Flexible Algorithm (Flex-Algo) in ISIS en geeft relevante opdrachten voor verificatie en probleemoplossing.
Voorwaarden
Vereisten
- Cisco raadt u aan om basiskennis te hebben van ISIS Segment routing traffic engineering.
Gebruikte componenten
- De informatie in dit document is gebaseerd op Device: Aggregation Services Router 9000 (ASR9K).
- De informatie in dit document is gebaseerd op de apparaten in een specifieke laboratoriumomgeving. Alle apparaten die in dit document worden gebruikt, zijn gestart met een uitgeklaarde (standaard) configuratie. Als uw netwerk live is, moet u zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.
Overzicht van Flex-Algo
- Flexibel algoritme (Flex-Algo) wordt geïdentificeerd door een numerieke waarde in het bereik 0-255; waarden 0-127 zijn gereserveerd, terwijl 128-255 door de gebruiker zijn gedefinieerd.
- Een Flex-Algo wordt gedefinieerd door een metrisch type (Interior Gateway Protocol (IGP), vertragingsmetriek of TE-metriek) en een reeks beperkingen (bijvoorbeeld linkaffiniteit, Shared Risk Link Group (SRLG)).
- Door gebruik te maken van Flex-Algo kunnen netwerken network slicing implementeren, dat wil zeggen logische segmentatie van het netwerk, waarbij path computation beperkt blijft tot de topologie die voldoet aan de gedefinieerde beperkingen.
Afbeelding 1: Prefix-SID Sub-TLV-formaat (met algoritmeveld)
Afbeelding 2: TLV-indeling Flex-Algo Definition (FAD)
Netwerktopologie
Afbeelding 3: Netwerktopologiediagram
netwerk
- Algoritme 128 → Definieert een slice die is geoptimaliseerd voor latentie.
- Algoritme 129 → Definieert een TE-geoptimaliseerde slice.
- ABR1 en ABR2 adverteren hun Flex-Algo Definitions (FAD TLVs) in IS-IS Link-State Protocol Data Unit (LSPs).
- Een FAD-initiator kan elke router in het IS-IS-domein zijn; een router hoeft niet deel te nemen aan elke Flex-Algo om zijn definitie te adverteren.
Flex-Algo-configuratie
router isis core
flex-algo 128
interface Loopback100
passive
address-family ipv4 unicast
prefix-sid index 11 explicit-null
prefix-sid algorithm 128 index 811 explicit-null
Opmerking:
- index 11 - Prefix-SID gebonden aan Flex-Algo 0 (standaard kortste pad eerst (SPF)).
- index 811 - Prefix-SID gebonden aan Flex-Algo 128.
- Flex-Algo Prefix-SID's maken network slicing mogelijk. Voor een bepaald prefix (bijvoorbeeld Loopback100) kunnen meerdere Prefix-SID's worden geadverteerd, elk gekoppeld aan een specifieke Flex-Algo.
- De eerste Prefix-SID (Index 11) wordt automatisch gekoppeld aan Flex-Algo 0 (standaard IGP shortest-path algoritme).
- De tweede Prefix-SID (Index 811) wordt expliciet geassocieerd met Flex-Algo 128, een door de gebruiker gedefinieerd algoritme.
Flex-Algo 129 Gedefinieerd door Metric-type TE
Configuratie
Over ABR2:
router isis core
flex-algo 129
priority 50
metric-type te
advertise-definition
interface Loopback100
address-family ipv4 unicast
prefix-sid algorithm 129 index 92 explicit-null >> Prefix-SID bound to Flex-Algo 129
interface HundredGigE0/1/0/2
point-to-point
address-family ipv4 unicast
fast-reroute per-prefix
fast-reroute per-prefix ti-lfa
te-metric flex-algo 20 level 2 >> 20 is the TE metric value for this link , need to be enabled on the links only between those routers participating in Flex-Algo 129
Verificatie
PE3#show isis flex-algo 129
IS-IS core Flex-Algo Database
Flex-Algo 129:
Level-2:
Definition Priority: 100
Definition Source: ASR9906-2-ABR-1.00
Definition Equal to Local: No
Definition Metric Type: TE
Definition Flex-Algo Prefix Metric: No
<snip>
FRR Disabled: No
Microloop Avoidance Disabled: No
UCMP Disabled: No
Data Plane Segment Routing: Yes
Data Plane IP: Yes
PE3#show isis database 55A1-2-PE4.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL Len Received From On Reason
55A1-2-PE4.00-00 0x00000149 0xfe2f 995 /1200 0/0/0 282 09:21:39 ASR9910-4-ABR-2 Hu0/1/0/0 Flooded
<snip>
TLV code:242 length:28
Router Cap: 10.10.44.44 D:0 S:0
SubTLV code:2 length:9
Segment Routing: I:1 V:0, SRGB Base: 16000 Range: 8000
SubTLV code:23 length:2
Node Maximum SID Depth:
Label Imposition: 12
SubTLV code:19 length:3
SR Algorithm:
Algorithm: 0
Algorithm: 1
Algorithm: 129
SubTLV code:29 length:1
IP Algorithm:
Algorithm: 129
TLV code:22 length:117
Metric: 10 IS-Extended ASR9910-4-ABR-2.00
SubTLV code:4 length:8
Local Interface ID: 32, Remote Interface ID: 38
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.244.44
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.244.2
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 10000000 kbits/sec
SubTLV code:16 length:9
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:18 length:3
Admin. Weight: 20 >>>>>>>>>> configured TE metric
PE3#show isis topology flex-algo 129
IS-IS core paths to IPv4 Unicast (Level-2) routers
System Id Metric Next-Hop Interface SNPA
ASR9910-4-ABR-2 20 ASR9910-4-ABR-2 Hu0/1/0/0 *PtoP* >> 1 hop away from PE3
55A1-2-PE4 40 ASR9910-4-ABR-2 Hu0/1/0/0 *PtoP* >> 2 hops away from PE3
Flex-Algo 128 Gedefinieerd door metrische vertraging
Configuratie
router isis core
flex-algo 128
priority 100
metric-type delay
advertise-definition
performance-measurement
interface HundredGigE0/1/0/0
delay-measurement >>> this CLI needs to be enabled only on those interfaces between those routers participating in Flex-Algo 128
!
!
interface HundredGigE0/1/0/3
delay-measurement
Verificatie
PE1#show isis flex-algo 128
IS-IS core Flex-Algo Database
Flex-Algo 128:
Level-2:
Definition Priority: 100
Definition Source: ASR9906-2-ABR-1.00
Definition Equal to Local: No
Definition Metric Type: Delay
Definition Flex-Algo Prefix Metric: No
Opmerking: Op PE2 wordt de prestatie-meetinterface HundredGigE0/1/0/1 >> link tussen PE2 en ABR 1 delay-measurement adverteren-delay 100 >> delay statisch geconfigureerd. Dit verhoogt de vertragingsmetriek met +100 in de richting van PE2 naar PE1, vandaar dat de vertraging om ABR 1 te bereiken vanaf PE2 100 is.
PE1#show isis database ASR-9904-5-PE2.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL LSP Length
ASR-9904-5-PE2.00-00 0x00000231 0x6084 1131 /1200 0/0/0 310
<snip>
TLV code:242 length:25
<snip>
SubTLV code:19 length:3
SR Algorithm:
Algorithm: 0
Algorithm: 1
Algorithm: 128
TLV code:22 length:144
Metric: 10 IS-Extended ASR9906-2-ABR-1.00
SubTLV code:4 length:8
Local Interface ID: 17, Remote Interface ID: 22
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.221.22
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.221.1
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 99999998 kbits/sec
SubTLV code:33 length:4
Link Average Delay: 100 us
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 100/100 us
SubTLV code:35 length:4
Link Delay Variation: 0 us
SubTLV code:16 length:14
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 100/100 us >>> delay calculated on this link due to the confoguration
PE2#show isis topology flex-algo 128
IS-IS core paths to IPv4 Unicast (Level-2) routers
System Id Metric Next-Hop Interface SNPA
ASR9906-2-ABR-1 100 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/1 *PtoP*
ASR9906-1-PE1 112 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/1 *PtoP*
Wanneer er geen handmatige advertentie-vertraging is geconfigureerd op de interface en met behulp van het standaard vertragingsmeetprofiel dat is ingeschakeld op de interface, worden sondes op de koppelingen verzonden om de vertraging op de interface te meten.
ABR-1#show performance-measurement sessions
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
0/1/CPU0
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Transport type : Interface
Measurement type : Delay Measurement
Interface name : HundredGigE0/1/0/0
Nexthop : Unknown
Delay Measurement session:
Session ID : 4097
Profile Keys:
Profile name : default
Profile type. : Interface Delay Measurement
Last advertisement:
Advertised at: Sep 26 2025 14:00:36.179 (247623.282 seconds ago)
Advertised reason: Periodic timer, min delay threshold crossed
Advertised delays (uSec): avg: 12, min: 12, max: 13, variance: 0
A flag set: False
Next advertisement:
Threshold check scheduled in 2 more probes (roughly every 120 seconds)
Aggregated delays (uSec): avg: 12, min: 11, max: 12, variance: 1
Rolling average (uSec): 11
Current computation:
Started at: Sep 29 2025 10:47:17.373 (22.88 seconds ago)
Packets Sent: 8, received: 8
Measured delays (uSec): avg: 12, min: 11, max: 12, variance: 1 >>>>>>>>>>>> the delay measured using probes on this interface
Next probe scheduled at: Sep 29 2025 10:47:47.369 (in 7.908 seconds)
Next packet will be sent in 1.908 seconds
Packet sent every 3.0 seconds
Responder IP : 10.10.111.11
Number of Hops : 1
ABR-1#show isis database ASR9906-1-PE1.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL LSP Length
ASR9906-1-PE1.00-00 0x00000777 0x13ef 497 /1200 0/0/0 370
<snip>
TLV code:22 length:197
Metric: 10 IS-Extended ASR9906-2-ABR-1.00
SubTLV code:4 length:8
Local Interface ID: 40, Remote Interface ID: 21
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.111.11
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.111.1
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 99999998 kbits/sec
SubTLV code:33 length:4
Link Average Delay: 12 us >>>>>>>>>>>>>> the calculated delay is propagated via ISIS which is used by the Headend router to calculate the path with minimum delay
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 12/13 us
SubTLV code:35 length:4
Link Delay Variation: 0 us
SubTLV code:16 length:14
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:34 length:8
Link Min/Max Delay: 12/13 us
PE1#show isis topology flex-algo 128
IS-IS core paths to IPv4 Unicast (Level-2) routers
System Id Metric Next-Hop Interface SNPA
ASR9906-2-ABR-1 12 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/0 *PtoP*
ASR-9904-5-PE2 24 ASR9906-2-ABR-1 Hu0/1/0/0 *PtoP*
Opmerking:
- Van PE1 naar ABR 1 te bereiken is er slechts 12 ons vertraging
- Van PE1 naar PE2 is er 24 vertraging
Topologie-onafhankelijke Loop-Free Alternate (TI-LFA) en Microloop Avoidance (MLA) op FLEX-ALGO 129
Afbeelding 4: Netwerktopologiediagram gebruikt om TI-LFA en MLA voor Flex-Algo 129 aan te tonen
ABR-1#show isis fast-reroute flex-algo 129 10.10.2.2/32 detail
L2 10.10.2.2/32 [20/115] Label: 16092, medium priority
Installed Sep 17 10:40:08.503 for 00:16:25
via 10.10.12.2, HundredGigE0/1/0/1, Label: Exp-Null-v4, ASR9910-4-ABR-2, SRGB Base: 16000, Weight: 0
Backup path: TI-LFA (link), via 10.10.221.22, HundredGigE0/1/0/3 ASR-9904-5-PE2, SRGB Base: 16000, Weight: 0, Metric: 60
P node: ASR9910-3-PE3.00 [10.10.33.33], Label: 16933 >>>>>>>>>> TI-LFA precomputed path for FRR
Prefix label: 16092
Backup-src: ASR9910-4-ABR-2.00
P: No, TM: 60, LC: No, NP: No, D: No, SRLG: Yes
src ASR9910-4-ABR-2.00-00, 10.10.2.2, prefix-SID index 92, R:0 N:1 P:1 E:1 V:0 L:0, Alg:129
Opmerking:
- 16933 PE3 Flex-Algo 129 label
- 16092 ABR -2 Flex-Algo 129 label
- Het TI-LFA-pad is ook beperkt met de logische netwerkslice van flex algo 129
Op ABR-1 wanneer de verbinding tussen ABR 1 en 2 wordt uitgeschakeld, wordt de MLA-tunnel geactiveerd:
ABR-1 #show isis microloop avoidance 10.10.2.2/32 flex-algo 129 detail
10.10.2.2/32 participated in 1 of 6 microloop avoidance events
number start spf duration cleanup duration pins: ipv4 ipv6
--- --- --- --- --- --- --- ---
5 restart 10:59:16.440 0 ms 10:59:16.643 3 0
trigger: Link down, near node: ASR9906-2-ABR-1.00, far node: ASR9910-4-ABR-2.00
via 10.10.221.22, Hu0/1/0/3, Labels: 16933
In zowel de TI-LFA als de MLA voert Flex-Algo 129 zijn eigen beperkte SPF uit, berekent een snelle omleidingstunnel die Algo 129-beperkingen respecteert en alleen FLEX-ALGO 129-labels gebruikt.
beperkingen van de affiniteitskaart
- Affiniteit is een 32-bits attribuut dat is gekoppeld aan een IGP-link, die administratief is toegewezen door de operator.
- Elke bitpositie komt overeen met een semantische betekenis die door de operator wordt gedefinieerd.
- Deze affiniteitsbits worden geadverteerd in de IGP (OSPF/IS-IS) als onderdeel van de TE-attributen van de link.
Wanneer een Flex-Algo zijn kortste padstructuur (SPF) berekent, past deze affiniteitsbeperkingen toe tijdens padselectie:
- Inclusief-willekeurig (IA): Het berekende pad moet ten minste één link doorkruisen die een van de opgegeven affiniteitsbits heeft ingesteld.
- Inclusief-All (IAll): Het berekende pad mag alleen links doorkruisen die gezamenlijk alle opgegeven affiniteitsbits bevatten.
- Exclude-Any (EA): Het berekende pad moet alle links vermijden die een van de opgegeven affiniteitsbits bevatten.
Configuratie
Op ABR 1 en 2:
On ABR 1and 2
router isis core
affinity-map ALGO-129 bit-position 6
flex-algo 129
priority 100
metric-type te
advertise-definition
affinity exclude-any ALGO-129
Plaats deze configuratie op de FAD geadverteerd.
Verificatie
PE4#show isis database ASR9906-2-ABR-1.00-00 verbose internal
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID LSP Seq Num LSP Checksum LSP Holdtime/Rcvd ATT/P/OL Len Received From On Reason
ASR9906-2-ABR-1.00-00 0x0000023f 0xa89f 871 /1200 0/0/0 453 11:12:43 ASR9906-1-PE1 Hu0/0/0/5 Flooded
TLV code:242 length:44
Router Cap: 10.10.1.1 D:0 S:0
<snip>
SubTLV code:19 length:4
SR Algorithm:
Algorithm: 0
Algorithm: 1
Algorithm: 128
Algorithm: 129
SubTLV code:26 length:4
Flex-Algo Definition:
Algorithm: 129 Metric-Type: 2 Alg-type: 0 Priority: 100
SubTLV code:1 length:4
Flex-Algo Exclude-Any Ext Admin Group: >>> FAD to exclude any link with this bit position set
0x00000040
PE4#show isis flex-algo 129
IS-IS core Flex-Algo Database
Flex-Algo 129:
Level-2:
Definition Priority: 100
Definition Source: ASR9906-2-ABR-1.00
Definition Equal to Local: No
Definition Metric Type: TE
Definition Flex-Algo Prefix Metric: No
Exclude Any Affinity Bit Positions: 6
Pad genomen van PE4 naar PE3 wanneer de link affiniteitskaart niet is geconfigureerd op een van de links:
PE4#traceroute sr-mpls labels 16933 lsp-end-point 10.10.33.33
Type escape sequence to abort.
0 10.10.244.44 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0] >>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE4
L 1 10.10.244.2 MRU 1500 [Labels: explicit-null/explicit-null Exp: 0/0] 5 ms >>>>>>>>ABR2
! 2 10.10.32.33 4 ms >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>PE3
Figuur 5: traceroute tussen PE4 naar PE3 zonder Affiniteitskaart Gedefinieerd
Configuratie op ABR-2 van de Affinity Map
router isis core
affinity-map ALGO-129 bit-position 6 >> define the bit position and associate it with a name
router isis core
interface HundredGigE0/1/0/2 >>> link between ABR-2 to PE3
affinity flex-algo ALGO-129 >>>>> link affinity map
point-to-point
address-family ipv4 unicast
fast-reroute per-prefix
fast-reroute per-prefix ti-lfa
te-metric flex-algo 20 level 2
Verificatie
PE4#show isis database ASR9910-4-ABR-2.00-00 verbose internal
<snip>
TLV code:22 length:193
<snip>
SubTLV code:6 length:4
Interface IP Address: 10.10.32.2
SubTLV code:8 length:4
Neighbor IP Address: 10.10.32.33
SubTLV code:9 length:4
Physical BW: 99999998 kbits/sec, 12499999744 bytes/sec
SubTLV code:16 length:21
Application Specific Link Attributes:
L flag: 0, SA-Length: 1, UDA-Length: 1
Standard Applications: 0x10 FLEX-ALGO
User Defined Applications: 0x10
SubTLV code:14 length:4
Ext Admin Group:
0x00000040 >>>>>> link affinity flooded via IGP
SubTLV code:3 length:4
Affinity: 0x00000040
SubTLV code:18 length:3
Admin. Weight: 20
Volgens de FAD voor Flex Algo 129 van PE4 naar PE3, moet het elke link met affiniteitskaartbitpositie 6 uitsluiten.
PE4#traceroute sr-mpls labels 16933 lsp-end-point 10.10.33.33
0 10.10.244.44 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0]
L 1 10.10.244.2 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0] 5 ms >>>>>>>>>>>>> ABR2
L 2 10.10.12.1 MRU 1500 [Labels: 16933/explicit-null Exp: 0/0] 4 ms >>>>>>>>>>>>>> ABR1
L 3 10.10.221.22 MRU 1500 [Labels: explicit-null/explicit-null Exp: 0/0] 15 ms >>> PE2
! 4 10.10.233.33 4 ms >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE3
Afbeelding 6: Pad genomen van PE4 naar PE3 na het configureren van de affiniteitskaart
Opmerking: Op dezelfde manier kunnen we met behulp van "inclusief alle" en "inclusief alle" in de FAD van een flexalgo de berekening van het pad beïnvloeden van het kopuiteinde naar het staartuiteinde.
Conclusie
Dit document beschrijft het gebruik van Flexible Algorithm (Flex-Algo) om een IS-IS-domein logisch in meerdere netwerksegmenten te verdelen. Elk segment kan zijn eigen regels en beperkingen voor de berekening van het pad definiëren, waardoor een gedifferentieerde behandeling van verkeersstromen mogelijk wordt op basis van SLA-vereisten of verkeersgevoeligheid.
Opdrachten
show isis flex-algo <>
show isis flex-algo 129 neighbors
show isis topology flex-algo
show isis database <> verbose detail
show isis route <> flex-algo <> detail
show mpls forwarding labels <> detail
show isis microloop avoidance <> flex-algo <> detail
show isis fast-reroute flex-algo <> <prefix> detail
Revisiegeschiedenis
| Revisie | Publicatiedatum | Opmerkingen |
|---|---|---|
2.0 |
10-Sep-2025
|
Eerste vrijgave |
1.0 |
08-Sep-2025
|
Eerste vrijgave |
FeedbackContact Cisco
- Een ondersteuningscase openen
- (Vereist een Cisco-servicecontract)