Entender a importância do atributo de caminho de peso BGP em cenários de failover de rede

Introduction

Este documento descreve a importância do atributo de caminho de peso BGP (Border Gateway Protocol) em cenários de failover de rede. O BGP é comumente usado para anunciar os prefixos de rede à WAN (WAN) depois de recebido por meio de um Interior Gateway Protocol (IGP) da LAN (Lan Area Network) e vice-versa. Sem a configuração correta em vigor, o BGP pode falhar ao restaurar o caminho de roteamento original na WAN depois que a rede se recuperar de uma falha de link.

Prerequisites

Requirements

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento destes tópicos:

• BGP (Border Gateway Protocol)
• Redistribuição de protocolos de roteamento
• Roteador Cisco que executa o Cisco IOS^®

Componentes Utilizados

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

The information in this document was created from the devices in a specific lab environment. All of the devices used in this document started with a cleared (default) configuration. Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.

Informações de Apoio

Os roteadores implantados em cenários de failover podem ter rotas travadas, o que pode causar um redirecionamento do tráfego sobre o caminho de backup após um evento de rede de recuperação e falha. Isso pode acontecer devido à natureza do atributo de caminho de Peso BGP.

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

No entanto, após a 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 subotimizados 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 IGP como Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) pode ser usado para trocar prefixos de rede com os dispositivos de rede da LAN. A redistribuição mútua entre esses protocolos geralmente é necessária para realizar a conectividade total da rede.

Note: Este documento usa os termos prefixo e rota intercambiavelmente.

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

Atributo do caminho de peso BGP definido em rotas originadas localmente

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

Etapa 1. A rota é recebida via BGP.

Como mostrado na imagem, o Roteador chamado WAN RTR recebe a rede 192.168.1.0/24 via BGP.

Com uma distância administrativa (AD) de 20, a rota é instalada na tabela de roteamento.

Tabela de BGP:

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

A tabela de roteamento mostra a rota instalada pelo BGP:

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

Etapa 2. A rota é recebida via EIGRP.

A sessão de BGP fica inativa devido a uma falha de link. Por convergência de rede, a mesma rota 192.168.1.0/24 agora é recebida via EIGRP.

O ponto chave é que o BGP pode anunciar ou redistribuir rotas EIGRP na configuração do Roteador. Se esse for o caso, a rota EIGRP agora é adicionada à tabela BGP.

Note: O atributo de caminho de peso BGP é definido como 32768 por padrão quando o Roteador originou prefixos de rede localmente.

Configuração do BGP:

WAN_RTR#show running-config | begin router bgp

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 pode mostrar os mesmos resultados.

Tabela BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
. . .

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

A Tabela de Roteamento mostra a rota instalada pelo EIGRP:

WAN_RTR#show ip route
. . .

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

Etapa 3. Rota recebida via BGP novamente.

Com a rota EIGRP agora redistribuída no BGP e depois que a rota original é recebida via BGP novamente, há agora 2 entradas para a rede 192.168.1.0/24 na tabela BGP.

Tabela BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
. . .

     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 novamente por meio da sessão BGP restabelecida.

Do ponto de vista da seleção do melhor caminho do BGP:

- O valor do atributo de caminho de peso da rota EIGRP redistribuída no BGP é definido como 32768, já que ele é originado localmente no Roteador do ponto de vista do BGP.

- O valor do atributo do caminho de peso da rota original recebida através da sessão BGP com a WAN é 0.

- A primeira rota tem o maior peso e, portanto, é escolhida como a melhor na tabela de BGP.

- Isso faz com que a Tabela de Roteamento não faça a convergência de volta para o estado original e mantenha a entrada da rota EIGRP.

Note: O atributo do Caminho de Peso do BGP é o primeiro atributo de caminho que o BGP verifica na eleição do melhor caminho na tabela BGP nos 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 onde está configurado. Mais informações por meio do algoritmo de seleção de melhor caminho BGP.

Routing Table:

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

Modificar o atributo do caminho de peso BGP

O valor padrão do atributo de caminho de Peso BGP pode ser modificado no par BGP configurado por par BGP com o uso do comando weight ou de um mapa de rota.

Os próximos comandos definem o atributo do caminho de peso como 40000 para todas as rotas recebidas do peer BGP.

Exemplo n.o 1.

router bgp 1
 neighbor 10.1.2.2 weight 40000

Exemplo n.o 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 n.o 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

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

Etapa 1. A rota é recebida via BGP.

A Tabela BGP mostra que as rotas recebidas via BGP agora têm um valor de Peso de 40000 em vez de zero.

Tabela BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
. . .

     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
. . .
B     192.168.1.0/24 [20/0] via 10.1.2.2, 00:09:53

Etapa 2. A rota é recebida via EIGRP.

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

Tabela BGP:

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

Routing Table:

WAN_RTR#show ip route
. . .
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 o peso 40000, as rotas recebidas via BGP agora são eleitas sobre as originadas localmente. Isso faz com que a rede faça a convergência adequada de volta ao seu estado original.

Tabela BGP:

WAN_RTR#show ip bgp
. . .
     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
. . .
B     192.168.1.0/24 [20/0] via 10.1.2.2, 00:00:25

Cenário de caso real

Tome como exemplo o próximo cenário:

Etapa 1. Estado da rede original.

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

A próxima saída mostra como o Switch CORE mantém uma adjacência EIGRP com ambos os roteadores WAN e que a WAN RTR A é escolhida 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
. . .
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(1.1.1.1)
. . .
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 de link WAN principal.

Em caso de falha de link, o Switch CORE agora instala a rota através do segundo melhor caminho EIGRP, que é WAN RTR B.

CORE#show ip route
. . .
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(1.1.1.1)
. . .
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 link principal da WAN.

O link principal da WAN foi restaurado. No entanto, o Switch CORE ainda roteia pelo caminho de backup conforme visto na próxima saída:

CORE#show ip route
. . .
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(1.1.1.1)
. . .
P 192.168.1.0/24, 1 successors, FD is 28416, tag is 4
        via 10.1.3.3 (281856/2816), FastEthernet0/1

O motivo desse comportamento está no atributo de caminho Peso do BGP como foi discutido.

No estado atual, o RTR A da WAN mostra a rota na Tabela de Roteamento via EIGRP e na tabela de BGP redistribuída do EIGRP devido ao maior valor do atributo de caminho de Peso vence sobre o valor de Peso da rota recebida via BGP do link de WAN restabelecido.

WAN_RTR_A#show ip bgp
. . .
    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 2.2.2.2, local AS number 2
. . .
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
. . .
D EX  192.168.1.0/24 [170/284416] via 10.1.2.1, 00:08:22, FastEthernet0/0

O comportamento abordado neste documento foi amplamente observado no campo. As topologias de rede e os sintomas iniciais podem diferir do exemplo abordado. No entanto, a causa raiz pode ser e geralmente é conforme descrito neste documento. É importante verificar se as configurações e o cenário atendem às variáveis para que essa condição ocorra na implantação da rede.