Xconnect sobre VRF Aware L2TPv3 em ASR1K

Atualizado:3 de abril de 2018

ID do documento:212979

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Introduction

Informações de Apoio

Teste do caso I: L2TPv3 Xconnect sobre rede IP com endpoints em VRF

Caso de teste II: Rede L2TPv3 Xconnect sobre MPLS com endpoints em VRF

Introduction

Este documento descreve como o Virtual Routing and Forwarding (VRF) pode ser usado quando você configura o Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP)v3 Xconnect sobre IP e rede de Multiprotocol Label Switching (MPLS).

Informações de Apoio

O L2TP é o protocolo de tunelamento usado por provedores de serviços de Internet (ISPs) para fornecer VPN (Virtual Private Network) no espaço de acesso discado pela Internet.

Ele combina o melhor do protocolo L2F (Layer 2 Forwarding) da Cisco e o PPTP (Point-to-Point Tunneling Protocol) da Microsoft. Os principais componentes do L2TP são o LAC (L2TP Access Controller, Controlador de Acesso L2TP) e o LNS (L2TP Network Server, Servidor de Rede L2TP).

Controlador de acesso L2TP: O LAC é um servidor de acesso conectado à Rede de Telefonia Comutada Pública (PSTN - Public Switched Telephone Network). O LAC é o iniciador das chamadas de entrada e o receptor das chamadas de saída. Está conectado ao LNS por LAN ou WAN.

Servidor de Rede L2TP: O LNS é o servidor de rede para o protocolo L2TP onde as sessões PPP terminam e são autenticadas. O LNS é o iniciador das chamadas de saída e o receptor das chamadas de entrada.

O L2TPv2 foi projetado para transportar tráfego PPP através de redes IP. O equipamento de acesso à rede (DSL, modem a cabo ou interfaces de acesso discado) aceitou conexões PPP de assinantes e encapsulou as sessões PPP para o ISP por L2TP. A nova versão L2TPv3 foi projetada para transportar qualquer payload da Camada 2 além do PPP que era o único payload suportado pela versão 2. Especificamente, o L2TPv3 define o protocolo L2TP para o tunelamento de payloads de Camada 2 em uma rede de núcleo IP com o uso de VPNs de Camada 2. Os benefícios deste recurso incluem:

L2TPv3 simplifica a implantação de VPNs
L2TPv3 não exige MPLS
L2TPv3 suporta tunelamento de Camada 2 sobre IP para qualquer payload

Aqui está o exemplo de configuração do pseudo-dote L2TPv3:

1.enable

2.configureterminal

3.interface type slot/port

4.xconnectpeer-ip-address vcidencapsulation l2tpv3pw-classpw-class-name

Agora, observe como o L2TPv3 Xconnect se comporta quando o VRF é usado. Esta é a topologia usada para demonstração na qual o Xconnect é configurado entre CPE e ASR1002 (IP) e ASR1004 (MPLS) com endpoints em ASR1000 em VRF (o L2TPv3 com reconhecimento de VRF não é suportado na plataforma ASR1000).

Teste do caso I: L2TPv3 Xconnect sobre rede IP com endpoints em VRF

PE-1 e PE-2 tornam a rede MPLS para ISP. O CPE está conectado ao PE-1 sobre VRF e o ASR1002 está conectado ao PE-2 sobre VRF. O ASR1002 também tem VRF na interface conectada ao PE-2. A acessibilidade do loopback CPE do ASR1002 é via interface VRF sobre IP.

Configuração no CPE para Xconnect para ASR1002:

interface FastEthernet4.2381

encapsulation dot1Q 2381

xconnect 3.3.3.3 2381 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS >>>>>>>>>>> Xconnect with ASR1002



pseudowire-class PSEUDO_CLASS

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback0

ip tos reflect



l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



interface Gigabit0/1

ip address 192.168.8.190 255.255.255.0

end



Interface Loopback0

ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

end



ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.8.1 >>>>>>>>>>>>>> Default route towards PE-1

Configuração em funcionamento no ASR1002:

interface GigabitEthernet0/0/0.906 —————————————————> Interface connected to PE-2 is in VRF

encapsulation dot1Q 906

ip vrf forwarding L2TP_VRF

ip address 10.1.1.1 255.255.255.252



interface GigabitEthernet0/0/1.2381

encapsulation dot1Q 2381

xconnect 1.1.1.1 2381 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS



pseudowire-class PSEUDO_CLASS

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback11





l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



interface Loopback11

ip vrf forwarding L2TP_VRF ————————————————————————————> Source is in VRF

ip address 3.3.3.3 255.255.255.255



router bgp 1



address-family ipv4 vrf L2TP_VRF

redistribute connected

neighbor 10.1.1.2 remote-as 2 ———————————————> eBGP with PE-2 in VRF

neighbor 10.1.1.2 activate

neighbor 10.1.1.2 soft-reconfiguration inbound

exit-address-family

VRF L2TP_VRF:

B       1.1.1.1/32 [20/0] via 10.1.1.2, 1d ——————————> Xconnect end point learned via eBGP in VRF

Vamos agora verificar o status do Xconnect no CPE:

CPE #sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--



UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp 3.3.3.3:2381              DOWN

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                Protocol State: DOWN           

                                                Remote Circuit State: DOWN     

                                                pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN

Ele diz que o segmento 2 está inoperante, o que significa que o caminho do CPE para o ASR1002 está tendo um problema. No entanto, podemos fazer ping no Endpoint. As depurações no CPE mostram que o túnel para o Endpoint falhou ou não há rota para o endpoint.

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]: I CDN, flg TLS, ver 3, len 80

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:IETF v2:

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:Result Code       

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:   Call disconnected for administrative reasons(3)

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:   Error code

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:     No error(0)

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:   Optional msg

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:       "Tunnel failed to 3.3.3.3" >>>>>>>>>>>>>>>>>

*Feb 15 08:12:47.225: L2TP _____:18136:8DF92CB9/uid:0[1.1.1.1/2381]:Cisco v3:

O principal problema aqui é que o Endpoint pode ser alcançado via VRF no ASR1002. O ponto de extremidade Xconnect precisa estar na Tabela de Roteamento Global para que ele apareça. Agora, vamos configurar uma rota para o CPE Loopback 1.1.1.1/32 na interface global que aponta para a interface GigabitEthernet0/0/0.906 que está em si no VRF.

 ip route 1.1.1.1 255.255.255.255 GigabitEthernet0/0/0.906 10.1.1.2



              S        1.1.1.1/32 [1/0] via 10.1.1.2, GigabitEthernet0/0/0.906

Quando a rota estática fictícia é configurada, o Xconnect é ativado. Você também pode apontar para Null0. Essa é uma solução alternativa para permitir que o roteador acredite que o Endpoint pode ser alcançado via Global, não VRF, e é usado apenas para o Plano de controle. O tráfego real do plano de dados será somente via VRF.

Aqui estão os resultados do ping com e sem VRF:

ASR1002 #ping 1.1.1.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.1, timeout is 2 seconds:

.....

Success rate is 0 percent (0/5)



Ping vrf L2TP_VRF 1.1.1.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.1, timeout is 2 seconds:

!!!!!

Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 33/50/72 ms

Status do Xconnect no CPE:

CPE #sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--



UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp3.3.3.3:2381             UP

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                Protocol State: UP           

                                                Remote Circuit State: UP     

                                                pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN

Caso de teste II: Rede L2TPv3 Xconnect sobre MPLS com endpoints em VRF

PE-1, PE-2 e PE-3 tornam a rede MPLS para ISP com PE-2 atuando como Route Reflector (RR). O CPE está conectado ao PE-1 sobre VRF e o ASR1004 está conectado ao PE-2 com MPLS ativado na interface. O ASR1004 também tem VRF no qual ele deve receber as rotas VPNv4 de PE-1 via RR. A acessibilidade do looback CPE do ASR1004 é via interface VRF sobre MPLS.

Configuração no CPE para Xconnect para ASR1004:

interface FastEthernet4.2380

encapsulation dot1Q 2380

xconnect 2.2.2.2 2380 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS  >>>>>>>>>>Xconnect with ASR1004



interface FastEthernet4.2381

encapsulation dot1Q 2381

xconnect 3.3.3.3 2381 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS >>>>>>>>>>> Xconnect with ASR1002



pseudowire-class PSEUDO_CLASS

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback0

ip tos reflect



l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



interface Gigabit0/1

ip address 192.168.8.190 255.255.255.0

end



Interface Loopback0

ip address 1.1.1.1 255.255.255.255

end



ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.8.1 >>>>>>>>>>>>>> Default route towards PE-1

Configuração no ASR1004:

interface GigabitEthernet0/0/1

no ip address

negotiation auto

service instance 2 ethernet

encapsulation dot1q 2380

xconnect 1.1.1.1 2380 encapsulation l2tpv3 pw-class PSEUDO_CLASS_VLAN

!

end



interface Loopback11

ip vrf forwarding L2TP_VRF —————————————————> Source Loopback in in VRF

ip address 2.2.2.2 255.255.255.255

end



pseudowire-class PSEUDO_CLASS_VLAN

encapsulation l2tpv3

interworking vlan

protocol l2tpv3 L2TP_CLASS

ip local interface Loopback11





l2tp-class L2TP_CLASS

authentication

password cisco



router bgp 2

address-family ipv4 vrf L2TP_VRF

redistribute connected

redistribute static

default-information originate

exit-address-family

Entrada de rota para o ponto final do Xconnect:

ASR1004#sh ip rou vrf L2TP_VRF 1.1.1.1 .   ——————————————————> Xconnect End Point also learned via VRF

Routing Table: L2TP_VRF
Routing entry for 1.1.1.1/32
 Known via "bgp 2", distance 200, metric 0, type internal
 Last update from 11.11.11.11 6d17h ago
 Routing Descriptor Blocks:
 * 11.11.11.11 (default), from 22.22.22.22, 6d17h ago
 Route metric is 0, traffic share count is 1
 AS Hops 0
 MPLS label: 18
 MPLS Flags: MPLS Required



We observed that Segment 2 was continuously flapping on both ends. 



ASR1004#sh xc all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

DN pri   ac Gi0/0/1:2380(Eth VLAN)       UP l2tp 1.1.1.1:2380           DN  >>>>>>>>>>>>>>

            Interworking: vlan                   Session ID: 2543426569         

                                                 Tunnel ID: 3352120314          

                                                 Protocol State: DOWN           

                                                 Remote Circuit State: DOWN     

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN    

ASR1004#sh xc all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

UP pri   ac Gi0/0/1:2380(Eth VLAN)       UP l2tp 1.1.1,1:2380           UP >>>>>>>>>>>>>>>>

            Interworking: vlan                   Session ID: 2543426569         

                                                 Tunnel ID: 3352120314          

                                                 Protocol State: UP             

                                                 Remote Circuit State: UP       

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS_VLAN

Logs do CPE:

CPE#sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

DN pri   ac Fa4.2380:2380(Eth VLAN)      UP l2tp 2.2.2.2:2380            DN ---------------à Flapping with ASR1004

            Interworking: vlan                   Session ID: 3434660693        

                                                 Tunnel ID: 1760690853         

                                                 Protocol State: DOWN          

                                                 Remote Circuit State: DOWN    

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        

UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp 3.3.3.3:2381              UP ---------------------à Stable with ASR1002

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                 Protocol State: UP            

                                                 Remote Circuit State: UP      

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        



CPE#sh l2tp session



L2TP Session Information Total tunnels 2 sessions 2



LocID      RemID      TunID      Username, Intf/      State  Last Chg Uniq ID  

                                 Vcid, Circuit                                 

2714490989 3697021268 1760690853 2380, Fa4.2380:2380  est   00:00:03 0  ————————> Flapping with ASR1004      

1906980494 2361475239 2886222725 2381, Fa4.2381:2381  est   15:37:06 0       ————————> Stable with ASR1002

Não é possível configurar uma rota estática nesse caso, pois a interface de saída é a interface habilitada para MPLS. Como solução alternativa, há duas interfaces loopback entre si e configuradas uma no VRF com a outra no global. Em seguida, configurou uma rota estática em direção à interface VRF, com o Xconnect se tornando estável.

ASR1004#sh run int gi0/0/2

Building configuration...



Current configuration : 95 bytes

!

interface GigabitEthernet0/0/2 ——————————> Looped to Gi0/0/3

ip address 20.20.20.2 255.255.255.252

negotiation auto

end



#sh run int gi0/0/3

Building configuration...



Current configuration : 126 bytes

!

interface GigabitEthernet0/0/3

ip vrf forwarding L2TP_VRF

ip address 20.20.20.1 255.255.255.252

negotiation auto

end





ip route 10.246.131.62 255.255.255.255 20.20.20.1 ———————> Static route pointing towards an IP interface in Global





CPE#sh xconnect all de

Legend:    XC ST=Xconnect State  S1=Segment1 State  S2=Segment2 State

  UP=Up       DN=Down            AD=Admin Down      IA=Inactive

  SB=Standby  HS=Hot Standby     RV=Recovering      NH=No Hardware



XC ST  Segment 1                         S1 Segment 2                         S2

------+---------------------------------+--+---------------------------------+--

DN pri   ac Fa4.2380:2380(Eth VLAN)      UP l2tp 2.2.2.2:2380            UP

            Interworking: vlan                   Session ID: 3434660693        

                                                 Tunnel ID: 1760690853         

                                                 Protocol State: DOWN          

                                                 Remote Circuit State: DOWN    

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        

UP pri   ac Fa4.2381:2381(Eth VLAN)      UP l2tp 3.3.3.3:2381              UP

            Interworking: vlan                   Session ID: 1906980494        

                                                 Tunnel ID: 2886222725         

                                                 Protocol State: UP            

                                                 Remote Circuit State: UP      

                                                 pw-class: PSEUDO_CLASS        



CPE#sh l2tp session

Informações da sessão L2TP Total de túneis 2 sessões 2:

LocID      RemID      TunID      Username, Intf/      State  Last Chg Uniq ID  

                                 Vcid, Circuit                                 

2714490989 3697021268 1760690853 2380, Fa4.2380:2380  est   00:20:03 0      

1906980494 2361475239 2886222725 2381, Fa4.2381:2381  est   15:37:06 0

O fluxo de tráfego é visto como no caso do ASR1004:

Quando o tráfego vem do CPE no ASR1004, ele vem na interface MPLS Gi0/0/1 e é comutado diretamente para a porta de acesso Gi0/0/0.
Quando o tráfego vem da porta de acesso Gi0/0/0, ele pega o caminho em loop de Gi0/0/0 -> Gi0/0/2 -> Gi0/0/3 -> Gi0/0/1.

O principal problema com essa solução é a utilização do QFP na plataforma ASR1000, já que o processamento de pacotes é feito duas vezes:

ASR1004#  show platform packet-trace summary   

Pkt   Input             Output            State  Reason

0     Gi0/0/3           Gi0/0/1           FWD    

1     Gi0/0/3           Gi0/0/1           FWD    

2     Gi0/0/3           Gi0/0/1           FWD    

3     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

4     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

5     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

6     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD    

7     Gi0/0/0           Gi0/0/2           FWD

Este comportamento está documentado no bug do documento: CSCvi42964

Colaborado por engenheiros da Cisco

Yogita Bansal
Cisco TAC Engineer

Xconnect sobre VRF Aware L2TPv3 em ASR1K

Linguagem imparcial

Sobre esta tradução

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Introduction

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Caso de teste II: Rede L2TPv3 Xconnect sobre MPLS com endpoints em VRF

Colaborado por engenheiros da Cisco

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