BFD configureren en verifiëren op Nexus 9000-Switches

Inleiding

In dit document wordt beschreven hoe sessies voor bidirectionele forwarding-detectie (BFD) kunnen worden geconfigureerd en geverifieerd voor Cisco Nexus NXOS®-gebaseerde switches.

Voorwaarden

Vereisten

Cisco raadt kennis van de volgende onderwerpen aan:

• Bidirectionele forwarding detectie (BFD)
• Nexus NX-OS-software.
• Routeringsprotocollen: Open Shortest Path First (OSPF), Border Gateway Protocol (BGP), Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP).
  
  

Gebruikte componenten

De informatie in dit document is gebaseerd op Cisco Nexus 9000 met NXOS versie 10.3(4a).M.

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 zorgen dat u de potentiële impact van elke opdracht begrijpt.

Configureren

Netwerkdiagram

Configureren

Het doel van het configureren van BFD is het detecteren en begrijpen van de verschillen tussen de configuraties van verschillende routeringsprotocollen.

STAP 1: U moet de BFD-functie inschakelen voordat u BFD op een interface en protocol kunt configureren.

SW1(config)# feature bfd

SW2(config)# feature bfd

STAP 2: Wereldwijde BFD configureren

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

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

Opmerking: Het min_tx- en msec-bereik ligt tussen 50 en 999 milliseconden en de standaardwaarde is 50. Het multiplicatorbereik is van 1 tot 50. De standaardvermenigvuldiger is 3.

STAP 3: BFD configureren op een interface

Opmerking: U kunt de BFD-sessieparameters configureren voor alle BFD-sessies op een interface.

Waarschuwing: zorg ervoor dat Internet Control Message Protocol (ICMP)-omleidingsberichten zijn uitgeschakeld op BFD-compatibele interfaces. Gebruik de opdrachtno ip redirectsof de opdrachtno ipv6 redirectsop de interface.

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

De asynchrone BFD-modus is als een handdruk tussen twee apparaten om hun verbinding sterk te houden. Je stelt het op beide apparaten in en zodra het is ingeschakeld, beginnen ze op een bepaald tijdstip speciale berichten naar elkaar te sturen. Deze berichten hebben een aantal belangrijke instellingen, zoals hoe vaak ze worden verzonden en hoe snel het ene apparaat op het andere kan reageren. Er is ook een instelling die bepaalt hoeveel gemiste berichten het duurt voordat een apparaat zich realiseert dat er een probleem kan zijn met de verbinding.

De BFD-echofunctie stuurt testpakketten naar een buurman en laat ze terugsturen om te controleren op problemen zonder de buurman te betrekken bij het doorsturen van pakketten. Het kan een langzamere timer gebruiken om het pakketverkeer te regelen en het doorstuurpad op het buurtsysteem te testen zonder de buurman lastig te vallen, waardoor detectie sneller wordt. Als beide buren de echofunctie gebruiken, is er geen asymmetrie.

Syslog BFD Down Redenen 

• Path Down: Dit geeft aan dat het doorstuurpad tussen de twee BFD-buren niet langer operationeel is, mogelijk als gevolg van netwerkcongestie, hardwarestoringen of andere problemen.
  

  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.

• Echo-functie mislukt: het falen van de echofunctie, een functie van BFD waarbij echopakketten worden verzonden en ontvangen om de connectiviteit te verifiëren. Als deze pakketten niet worden verzonden of ontvangen, duidt dit op een probleem.
  

  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.

• Neighbor Signaled Session Down: Het apparaat van de buurman geeft aan dat de BFD-sessie is uitgeschakeld, meestal vanwege het detecteren van een probleem op het einde van de verbinding.
  

  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.

• Controledetectietijd verlopen: Dit gebeurt wanneer de controledetectietimer opraakt voordat een verwachte reactie van de buurman wordt ontvangen, wat wijst op een mogelijk probleem met de verbinding.
  

  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.

• Administratief niet beschikbaar: de BFD-sessie wordt opzettelijk neergehaald door een beheerder, hetzij voor onderhoudsdoeleinden of vanwege configuratiewijzigingen.
  

  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.

  
  

BFD configureren voor routeringsprotocollen

BFD configureren op OSPF

Tip: Wanneer BFD is ingeschakeld onder OSPF, wordt het actief voor alle interfaces die OSPF gebruiken. De interfaces nemen de globaal geconfigureerde waarden over. Als aanpassingen aan deze waarden nodig zijn, raadpleegt u stap 3, 'BFD Configuration on an Interface'.

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

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

Het kan ook BFD inschakelen onder de OSPF-interface met de opdrachtip ospf bfd

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

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

Voorbeeldconfiguraties voor BFD op 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

BFD configureren op EIGRP

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

Tip: Wanneer BFD is ingeschakeld onder EIGRP, wordt het actief voor alle interfaces die EIGRP gebruiken. De interfaces nemen de globaal geconfigureerde waarden over. Als aanpassingen aan deze waarden nodig zijn, raadpleegt u stap 3, 'BFD Configuration on an Interface'.

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

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

Het kan ook BFD inschakelen onder een EIGRP-interface met de opdrachtip 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

Voorbeeldconfiguraties voor BFD op 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

BFD configureren op BGP

Opmerking: De functie voor de updatebron maakt het mogelijk om BGP-sessies te gebruiken om het primaire IP-adres van een aangewezen interface te gebruiken als het lokale adres tijdens het instellen van een BGP-sessie met een buur. Daarnaast stelt het BGP in staat om zich als klant bij BFD te registreren.

Opmerking: bij het configureren van BFD-sessies op het apparaat bepaalt het opgeven van 'multihop' of 'singlehop' het sessietype. Als er geen trefwoord is opgegeven, wordt het sessietype standaard ingesteld op 'singlehop' wanneer de peer rechtstreeks is verbonden. Als de peer geen verbinding heeft, wordt het sessietype standaard ingesteld op 'multihop'.

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

Voorbeeldconfiguraties voor BFD op 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

Verifiëren

Nadat BFD is geconfigureerd en gekoppeld aan een protocol zoals OSPF, EIGRP of BGP, moeten de BFD-buren automatisch worden geïdentificeerd. Om dit te bevestigen, gebruikt u de opdracht:

show bfd neighbors

Op 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# 

Op 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            

Om dit te bevestigen en gedetailleerde uitvoer te verkrijgen, gebruikt u de opdracht:

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

Verifiëren met sessiegegevens

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

  

Verifiëren met behulp van toegangslijst

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

Verifiëren met Ethanalyzer 

Een alternatieve aanpak is om een pakketopname uit te voeren, waarbij specifiek wordt gefilterd voor UDP-poort 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

Het is te verwachten dat de vastgelegde pakketten van het BFD Echo-protocol dezelfde bron- en bestemmings-IP-adressen bevatten, aangezien deze Echo-pakketten afkomstig zijn van de lokale switch zelf.

Opmerking: Bij afwezigheid van de 'no bfd echo'-instructie onder de interface, onthult de opname pakketten met zowel het lokaal geproduceerde IP-adres als het naburige IP-adres van de bestemming, samen met de observatie van BFD Control

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