Entender a importância do atributo de peso BGP

Introdução

Este documento descreve a importância do atributo Weight do BGP (Border Gateway Protocol) em cenários de failover de rede. 

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• Protocolo de gateway de borda (BGP)
• Redistribuição de protocolos de roteamento
• Interface de Linha de Comando (CLI - Command Line Interface) do Cisco IOS

Componentes Utilizados

As informações neste documento são baseadas em um Cisco Router com Cisco IOS® versão 15.6(2).

As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos utilizados neste documento foram iniciados com uma configuração (padrão) inicial. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Informações de Apoio

O BGP é comumente usado para anunciar os prefixos de rede para a Rede de Longa Distância (WAN), uma vez recebidos através de um Interior Gateway Protocol (IGP) da Rede Local (LAN) e vice-versa. Sem a configuração correta no lugar, o BGP pode falhar em restaurar o caminho de roteamento original sobre a WAN depois que a rede se recuperar de uma falha de link.

Os roteadores implantados em cenários de failover podem ter rotas travadas, o que pode causar um redirecionamento do tráfego no caminho de backup após um evento de rede de falha e recuperação. Isso pode acontecer devido à natureza do atributo de caminho BGP Weight.

Depois que ocorre uma falha de rede (geralmente com o link WAN), a rede pode convergir e usar o caminho de backup disponível recebido através do IGP.

No entanto, na recuperação do caminho principal, o Roteador ainda pode usar o caminho de backup e não restaurar a rota original no link da WAN. Consequências como caminhos de roteamento assimétricos e subótimos podem ser vistas.

Em cenários de redundância com dois roteadores WAN, eles podem executar o BGP para trocar prefixos de rede com a WAN. Um Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) semelhante ao IGP pode ser usado para trocar prefixos de rede com dispositivos de rede LAN. Na topologia descrita aqui, as rotas BGP são redistribuídas no EIGRP e uma rota EIGRP é redistribuída no BGP no roteador WAN para realizar conectividade de rede completa. Nesses cenários, é necessária uma filtragem ou marcação de rota apropriada para evitar que as rotas retornem entre os protocolos

Note: Este documento usa os termos prefixo e rota de forma intercambiável.

O projeto de alto nível disso pode ser visto na próxima topologia:

Atributo de peso BGP definido em rotas originadas localmente

O próximo cenário descreve o comportamento do atributo Peso de BGP em casos de failover.

1. A rota é recebida via BGP

Como mostrado na imagem, o Roteador chamado WAN RTR recebe a rede 192.168.1.0/24 através do BGP. Com uma distância administrativa (AD) de 20, a rota é instalada na tabela de roteamento.

 Tabela de 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

Esta tabela mostra a rota instalada pelo BGP:

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

2. A rota é recebida através do EIGRP

A sessão BGP torna-se indisponível devido a uma falha de link. Por convergência de rede, a mesma rota 192.168.1.0/24 é recebida agora através do EIGRP.

O comando redistribute eigrp origina rotas EIGRP elegíveis no BGP. Como resultado, a rota EIGRP aparece na tabela BGP local.

Note: O Peso de BGP é definido como 32768 por padrão quando o Roteador origina localmente os prefixos de rede.

Configuração de BGP:

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

Note: O comando BGP network 192.168.1.0 mask 255.255.255.0 também pode originar este prefixo enquanto uma rota de correspondência exata existe na tabela de roteamento IP.

 Tabela de BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
<snip>

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

Esta tabela mostra a rota instalada pelo 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. Rota recebida via BGP (novamente)

Com a rota EIGRP agora redistribuída no BGP, e depois que a rota original é recebida através do BGP mais uma vez; agora há 2 entradas para a rede 192.168.1.0/24 na tabela BGP.

Tabela de 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 ?

Na tabela BGP:

• A entrada criada na Etapa 2 pela rota EIGRP redistribuída no BGP ainda pode ser vista.
• A rota original é adicionada de volta depois que a sessão BGP é restabelecida.

Do ponto de vista da seleção do melhor caminho BGP:

• O valor do Peso de BGP da rota EIGRP redistribuída no BGP é definido como 32768, pois foi originado localmente no roteador do ponto de vista do BGP.
• O valor do peso de BGP da rota original recebida através da sessão de BGP com a WAN é 0.
• A rota EIGRP redistribuída no BGP tem o peso mais alto e é eleita como o melhor caminho na tabela BGP.
• Como o BGP seleciona o caminho originado localmente como seu melhor caminho, o caminho aprendido de WAN restaurado não substitui a rota EIGRP na tabela de roteamento.

Note: O atributo local BGP Weight é o primeiro parâmetro que o BGP verifica na eleição do melhor caminho na tabela BGP em Cisco IOS® Routers. O BGP prefere o caminho para a entrada com o peso mais alto. O peso é um parâmetro específico da Cisco e é significativo apenas localmente no roteador em que está configurado. Para obter mais informações, consulte o documento Algoritmo de seleção de melhor caminho BGP.

Routing Table:

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

Modificar o atributo de caminho de peso BGP

O valor padrão do Peso de BGP pode ser modificado por peer de BGP com o uso do comando weight ou route-map. Os próximos comandos definem o atributo de caminho Weight como 40000 para todas as rotas recebidas do peer BGP.

Exemplo 1

router bgp 1
 neighbor 10.1.2.2 weight 40000

Exemplo 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

Exemplo 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

Note: A sequência de permissão final no mapa de rota FROM-WAN aceita outras rotas do peer sem lhes atribuir 40000 de peso.

Note: O curinga em clear ip bgp * soft in atualiza rotas de entrada de todos os peers BGP. Para atualizar apenas o peer usado nesses exemplos, execute o comando clear ip bgp <ip-address>soft in.

Com o valor do atributo de caminho Weight aumentado, as rotas originais recebidas via BGP têm precedência como visto no próximo caso:

Etapa 1. A rota é recebida via BGP

A próxima tabela de BGP mostra que as rotas recebidas via BGP agora têm um valor de peso de 40000 em vez de zero.

Tabela de 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#

Routing Table:

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

Etapa 2. Rota Recebida via EIGRP

As rotas originadas localmente ainda têm um valor de 32768 na Tabela de BGP.

Tabela de BGP:

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

Routing Table:

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

Etapa 3. Rota recebida via BGP (novamente)

Com um Peso de 40000, a rota recebida via BGP é selecionada na rota originada localmente. Depois que a rota WAN substitui a rota EIGRP na tabela de roteamento, a rede converge corretamente de volta ao seu estado original.

Tabela de 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

Routing Table:

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

Cenário de failover

Etapa 1. Estado original da rede

O Switch CORE de Camada 3 recebe a rota 192.168.1.0/24 via EIGRP a partir do RTR A da WAN e do RTR B da WAN. O caminho sobre o RTR A da WAN é eleito.

A próxima saída mostra como o switch CORE mantém uma adjacência EIGRP com os roteadores WAN e o WAN RTR A é eleito para acessar a rede 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

Etapa 2. Falha do enlace principal da WAN

Se ocorrer uma falha de link, o Switch CORE instala a rota através do segundo melhor caminho EIGRP, que é 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

Etapa 3. Restauração do enlace principal da WAN

O enlace principal da WAN foi restaurado. No entanto, o switch CORE ainda roteia o caminho de backup como visto na próxima saída:

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

A razão para esse comportamento é devido ao atributo Weight do BGP, como discutido.

No estado atual, o RTR A da WAN instala a rota EIGRP na tabela de roteamento. Na tabela de BGP, a rota redistribuída do EIGRP tem um peso maior do que a rota recebida pelo link de WAN restaurado e permanece o melhor caminho.

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

Esse comportamento pode ocorrer quando um roteador WAN redistribui uma rota de backup IGP no BGP e a rota originada localmente tem um peso maior do que a rota aprendida de WAN restaurada. As topologias de rede e os sintomas iniciais podem ser diferentes deste exemplo. Verifique a configuração de redistribuição, os pesos de BGP e as rotas selecionadas antes de atribuir o roteamento de caminho de backup persistente a essa condição.