Entender e solucionar problemas de algoritmo flexível no ISIS
Contents
Introdução
Este documento descreve o algoritmo flexível operacional (Flex-Algo) no ISIS e fornece comandos relevantes para verificação e solução de problemas.
Pré-requisitos
Requisitos
- A Cisco recomenda que você tenha conhecimento básico da engenharia de tráfego de roteamento do Segmento ISIS.
Componentes Utilizados
- As informações neste documento são baseadas no dispositivo: Roteador de serviços de agregação 9000 (ASR9K).
- As informações neste documento foram criadas a partir de dispositivos em um ambiente de laboratório específico. Todos os dispositivos usados neste documento começaram com uma configuração limpa (padrão). Se a rede estiver ativa, certifique-se de que você entenda o impacto potencial de qualquer comando.
Visão geral do Flex-Algo
- Algoritmo flexível (Flex-Algo): é identificado por um valor numérico compreendido entre 0 e 255; os valores de 0 a 127 são reservados, enquanto 128 a 255 são definidos pelo usuário.
- Um Flex-Algo é definido por um tipo de métrica (métrica Interior Gateway Protocol (IGP), métrica de atraso ou métrica TE) e um conjunto de restrições (por exemplo, afinidade de link, Grupo de enlace de risco compartilhado (SRLG)).
- Aproveitando o Flex-Algo, as redes podem implementar divisão de rede, ou seja, segmentação lógica da rede, onde a computação de caminho é restrita à topologia que satisfaz as restrições definidas.
Figura 1: Formato SubTLV de SID do Prefixo (com Campo de Algoritmo)
Figura 2: Formato TLV de definição de FAD (Flex-Algo Definition)
Topologia de rede
Figura 3: Diagrama de Topologia de Rede
Rede
- Algoritmo 128 → Define uma fatia com otimização de latência.
- Algoritmo 129 → Define uma fatia otimizada para TE.
- O ABR1 e o ABR2 anunciam suas Definições de Flex-Algo (FAD TLVs) em IS-IS Link-State Protocol Data Unit (LSPs).
- Um originador de FAD pode ser qualquer roteador no domínio IS-IS; um roteador não precisa participar de cada Flex-Algo para anunciar sua definição.
Configuração Flex-Algo
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
Note:
- index 11 - Prefix-SID vinculado ao Flex-Algo 0 (SPF (Shortest Path First, primeiro caminho mais curto padrão)).
- index 811 - Prefix-SID vinculado a Flex-Algo 128.
- Os SIDs de prefixo do Flex-Algo permitem a divisão da rede. Para um determinado prefixo (exemplo, Loopback100), vários SIDs de prefixo podem ser anunciados, cada um vinculado a um Flex-Algo específico.
- O primeiro Prefix-SID (Índice 11) é automaticamente associado ao Flex-Algo 0 (algoritmo de caminho mais curto IGP padrão).
- O segundo Prefix-SID (Índice 811) está explicitamente associado ao Flex-Algo 128, um algoritmo definido pelo usuário.
Flex-Algo 129 Definido por TE de tipo métrico
Configuração
Em 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
Verificação
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 Definido pelo atraso do tipo métrico
Configuração
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
Verificação
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
Note: Em PE2, o link HundredGigE0/1/0/1 >> de medição de desempenho entre PE2 e ABR 1 delay-measurement advertise-delay 100 >> é configurado estaticamente. Isso aumenta a métrica de atraso em +100 na direção de PE2 para PE1, portanto, o atraso para alcançar ABR 1 de PE2 é 100.
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*
Quando não há advertise-delay manual configurado na interface e usando o perfil de medida de atraso padrão ativado na interface, testes são enviados nos links para medir o atraso na interface.
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*
Note:
- De PE1 para acessar ABR 1, há apenas 12 retardos de uso
- Do PE1 para alcançar o PE2, há um atraso de 24 us
Alternativa sem loop independente de topologia (TI-LFA) e Prevenção de microloop ( MLA ) no FLEX-ALGO 129
Figura 4: Diagrama de topologia de rede usado para demonstrar TI-LFA e MLA para Flex-Algo 129
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
Note:
- Etiqueta 16933 PE3 Flex-Algo 129
- 16092 ABR -2 rótulo Flex-Algo 129
- O caminho TI-LFA também é restrito com a fatia de rede lógica de flex algo 129
Em ABR-1 quando o link entre ABR 1 e 2 é desligado, o túnel MLA é disparado:
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
Tanto no TI-LFA quanto no MLA , o Flex-Algo 129 executa seu próprio SPF restrito, calcula previamente um túnel de redirecionamento rápido que respeita as restrições do Algo 129, usando apenas rótulos FLEX-ALGO 129.
Restrições de mapa de afinidade de link
- A afinidade é um atributo de 32 bits associado a um link IGP, administrativamente atribuído pelo operador.
- Cada posição de bit corresponde a um significado semântico definido pelo operador.
- Esses bits de afinidade são anunciados no IGP (OSPF/IS-IS) como parte dos atributos TE do link.
Quando um Flex-Algo calcula sua SPF (árvore de caminho mais curto), ele aplica restrições de afinidade durante a seleção de caminho:
- Incluir-Qualquer (IA): O caminho computado deve atravessar pelo menos um link que tenha qualquer um dos bits de afinidade especificados definidos.
- Incluir tudo (IAll): O caminho computado deve atravessar apenas links que contenham coletivamente todos os bits de afinidade especificados.
- Exclude-Any (EA): O caminho computado deve evitar todos os links que transportam qualquer um dos bits de afinidade especificados.
Configuração
Em ABR 1e 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
Publique essa configuração no FAD anunciado.
Verificação
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
Caminho obtido de PE4 para PE3 quando o mapa de afinidade de link não está configurado em nenhum dos 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
Figura 5: traceroute entre PE4 e PE3 sem mapa de afinidade definido
Configuração em ABR-2 do Mapa de Afinidade
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
Verificação
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
De acordo com o FAD para Flex Algo 129 de PE4 para PE3, ele precisa excluir qualquer link com a posição 6 do bit do mapa de afinidade.
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
Figura 6: Caminho tomado de PE4 para PE3 após a configuração do mapa de afinidade
Note: Da mesma forma, usando "include any" e "include all" no FAD de um flex algo, podemos influenciar o cálculo do caminho da extremidade principal em direção à extremidade traseira.
Conclusão
Este documento descreve o uso do algoritmo flexível (Flex-Algo) para dividir logicamente um domínio IS-IS em várias fatias de rede. Cada fatia pode definir suas próprias regras e restrições de computação de caminho, permitindo um tratamento diferenciado dos fluxos de tráfego com base nos requisitos de SLA ou na sensibilidade do tráfego.
Comandos
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
Histórico de revisões
| Revisão | Data de publicação | Comentários |
|---|---|---|
2.0 |
10-Sep-2025
|
Versão inicial |
1.0 |
08-Sep-2025
|
Versão inicial |
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