Entender os critérios de validação de caminho da política do engenheiro de tráfego de roteamento de segmento

Introdução

Este documento descreve o comportamento da política estática e dinâmica do SR-TE (Segment Routing Traffic Engineer) quando um roteador define o bit de sobrecarga (OL).

Pré-requisitos

Requisitos

A Cisco recomenda que você tenha conhecimento básico de:

• Switching de Rótulo Multiprotocolo (MPLS).
• Sistema intermediário para sistema intermediário (ISIS)
• Engenheiro de tráfego de roteamento de segmento (SR-TE)
• Roteamento de segmento sobre IPv6 (SRV6)

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 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.

Topologia de rede

Figura 1 Topologia de rede 

Projeto de rede

• Domínio ISIS único com famílias de endereços IPV4 e IPV6 ativadas
• O Topology-Independent Loop-Free Alternate (TI-LFA) com SR Micro loop Avoidance (MLA) está configurado
• Bloco global de roteamento de segmento (SRGB): 16000 - 24000

Comportamento de Política SR TE Estática

Condição 1 - A lista de Identificadores de Segmento (SID) é composta apenas de SIDs (valores de rótulo)

Configuração

segment-routing
 traffic-eng
  segment-list PE1-to-PE3
   index 10 mpls label 16002 >>>>>>>>>> P2 
   index 20 mpls label 16022 >>>>>>>>>> PE2
   index 30 mpls label 16033>>>>>>>>>>>PE3 
  !
  policy Policy-PE1-to-PE3
   binding-sid mpls 1000
   color 1000 end-point ipv4 10.10.33.33
   candidate-paths
    preference 100
     explicit segment-list PE1-to-PE3

Figura 2: Caminho seguido pela política PE1-to-PE3

Verificação 

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#show segment-routing traffic-eng policy color 1000 detail
SR-TE policy database
---------------------
Color: 1000, End-point: 10.10.33.33
  Name: srte_c_1000_ep_10.10.33.33
  Status:
    Admin: up  Operational: up for 00:00:24 (since Apr 18 10:22:21.382)
  Candidate-paths:
    Preference: 100 (configuration) (active)
      Name: Policy-PE1-to-PE3
      Requested BSID: 1000
        Protection Type: protected-preferred
        Maximum SID Depth: 10
      Explicit: segment-list PE1-to-PE3 (valid)
        Weight: 1, Metric Type: TE
          16002 [Prefix-SID, 10.10.2.2]
          16022
          16033

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#show isis database
Fri Apr 18 10:29:47.616 UTC
 
IS-IS core (Level-2) Link State Database
LSPID                   LSP Seq Num  LSP Checksum  LSP Holdtime/Rcvd  ATT/P/OL
ASR9910-4-P1-CE1.00-00   0x000015f7   0x7c3d        1195 /1200         0/0/0
ASR9906-2-P2-CE23.00-00  0x000015f2   0xa255        1188 /1200         0/0/1
ASR9906-1-PE1-PCC.00-00* 0x000015ee   0xa580        495  /*            0/0/0
ASR-9904-5-PE2-PCC.00-00 0x000015e6   0x47df        1086 /1200         0/0/1
ASR9910-3-PE3-PCC.00-00  0x000015e8   0x053e        966  /1200         0/0/1

Observação

Quando o bit de sobrecarga é definido em qualquer um dos roteadores no caminho (Roteador do provedor (P)2, Roteador de borda do provedor (PE)2 e PE3), a presença do bit de sobrecarga definido em qualquer roteador intermediário no caminho de SR-TE, ou mesmo no próprio roteador de extremidade traseira, não afeta a validação ou a instalação da política de Engenharia de tráfego de roteamento de segmento (SR-TE), desde que o primeiro Identificador de segmento (SID) na lista de SID explícita possa ser resolvido com êxito para uma interface de encaminhamento .

Explicação

Os Identificadores de Segmento (SIDs) são representados como valores de rótulo MPLS. Quando um roteador head-end (PE1) recebe uma política SR-TE, geralmente de um elemento de computação de caminho (PCE), ele não valida toda a lista de SID. Em vez disso, ele executa apenas a resolução e a validação para o primeiro SID na lista de segmentos.

Esse comportamento de projeto é intencional e permite suporte para políticas SR-TE entre domínios, onde uma única política SR abrange vários domínios IGP. Como o roteador da rede principal não tem visibilidade dos domínios remotos, um PCE centralizado é responsável por executar o cálculo de caminho de ponta a ponta nesses domínios. O PCE retorna uma pilha de rótulos totalmente resolvida (lista de SID) para o Path Computation Client (PCC), que geralmente é o roteador headend.

Ao receber a política, o roteador headend a instala desde que o primeiro SID possa ser resolvido por meio de entradas de encaminhamento locais. Ele não tenta resolver ou validar SIDs subsequentes, pois eles pertencem a domínios remotos fora de sua exibição de topologia. Esse mesmo comportamento se aplica à lista de SIDs estáticos configurada manualmente no roteador da extremidade principal, onde apenas o SID 1^º da lista de SIDs é validado e não valida SIDs subsequentes.

Condição 2 - A lista de SID é composta de SIDs e descritores de SID (exemplo de endereço IP)

Configuração 

segment-list PE3-to-PE1-4sids
   index 1 mpls label 16022 
   index 2 mpls label 16002
   index 3 mpls adjacency 10.10.21.1 >>>>>> SID descriptor 
   index 4 mpls label 16011

   policy Policy-PE3-to-PE1-4sids
   binding-sid mpls 3001
   color 3001 end-point ipv4 10.10.11.11
   candidate-paths
    preference 100
     explicit segment-list PE3-to-PE1-4sids

Figura 3: Caminho adotado pela política PE3-to-PE1-4sids

Verificação 

RP/0/RSP0/CPU0:ASR9910-3-PE3-PCC#show segment-routing traffic-eng policy color 3001
SR-TE policy database
---------------------
 
Color: 3001, End-point: 10.10.11.11
  Name: srte_c_3001_ep_10.10.11.11
  Status:
    Admin: up  Operational: up for 00:01:00 (since Apr 27 07:03:01.980)
  Candidate-paths:
    Preference: 100 (configuration) (active)
      Name: Policy-PE3-to-PE1-4sids
      Requested BSID: 3001
      Constraints:
        Protection Type: protected-preferred
        Maximum SID Depth: 10 
      Explicit: segment-list PE3-to-PE1-4sids (valid)
        Weight: 1, Metric Type: TE
          16022 [Prefix-SID, 10.10.22.22]
          16002 [Prefix-SID, 10.10.2.2]
          24000 [Adjacency-SID, 10.10.21.2 - 10.10.21.1]
          16011 [Prefix-SID, 10.10.11.11]
  Attributes:
    Binding SID: 3001
    Forward Class: Not Configured
    Steering labeled-services disabled: no
    Steering BGP disabled: no
    IPv6 caps enable: yes
    Invalidation drop enabled: no
    Max Install Standby Candidate Paths: 0

Quando o bit de sobrecarga é definido em P1:

RP/0/RSP0/CPU0:ASR9910-3-PE3-PCC#show segment-routing traffic-eng policy color 3001
SR-TE policy database
---------------------
 
Color: 3001, End-point: 10.10.11.11
  Name: srte_c_3001_ep_10.10.11.11
  Status:
    Admin: up  Operational: down for 00:00:02 (since Apr 27 07:06:24.845) >> policy is down 
  Candidate-paths:
    Preference: 100 (configuration) (inactive)
      Name: Policy-PE3-to-PE1-4sids
      Requested BSID: 3001
      Constraints:
        Protection Type: protected-preferred
        Maximum SID Depth: 10 
      Explicit: segment-list PE3-to-PE1-4sids (inactive) >>> path is inactive 
      Last error: IPv4 address follows an unresolved label: 10.10.21.1
        Weight: 1, Metric Type: TE
          16022
          16002
          16011
          16011
  Attributes:
    Forward Class: 0
    Steering labeled-services disabled: no
    Steering BGP disabled: no
    IPv6 caps enable: no
    Invalidation drop enabled: no
    Max Install Standby Candidate Paths: 0

Observação

Quando o bit de sobrecarga está definido em PE2 , P2 ou P1, a política está inativa e o caminho é invalidado.

Explicação

O roteador headend tenta resolver todos os descritores SID especificados. Enquanto o primeiro SID é válido, a resolução do descritor SID para P1 falha porque P1 tem o bit de sobrecarga definido em seu anúncio IGP LSP. Isso torna o SID adjacente correspondente inutilizável, resultando em uma falha de validação para esse segmento do caminho.

Como consequência, embora a resolução parcial tenha sido bem-sucedida, a política SR-TE como um todo falha na validação devido ao SID de adjacência não resolvível para P1. Esse status operacional da política é marcado como inativo, e o caminho explícito associado é colocado em um estado inativo , impedindo que ele seja usado para direcionamento de tráfego .

Note:

Quando o bit de sobrecarga é definido no roteador final (PE1), seu SID ainda faz parte da lista de SID configurada, mas é removido da pilha de rótulos encapsulados durante a validação. Como resultado, a política SR-TE permanece ativa e válida, pois atende aos requisitos mínimos: o primeiro SID é resolvido para uma interface de saída (por exemplo ., HundredGigE0/1/0/2) e tem um descritor de SID resolvido. No entanto, o tráfego não alcança PE1, pois seu rótulo não está presente na pilha de encaminhamento. Para garantir a validação completa de ponta a ponta de uma lista de SID estático em SR-TE, use o descritor SID do salto final para validar o caminho LSP inteiro.

Condições para Invalidar a Lista SID

• Quando estiver vazio.
• Quando o Head-end não consegue resolver o primeiro SID em uma ou mais interfaces de saída ou próximos saltos.
• Quando o head-end é incapaz de resolver qualquer SID que não seja o primeiro e que seja expresso como um descritor de SID .

Comportamento de Política SR TE Dinâmica 

Configuração

  policy Dynamic-Policy-PE1-to-PE3
   binding-sid mpls 1001
   color 1001 end-point ipv4 10.10.33.33
   candidate-paths
    preference 100
     dynamic

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#show segment-routing traffic-eng policy color 1001                                 

SR-TE policy database
---------------------
 
Color: 1001, End-point: 10.10.33.33
  Name: srte_c_1001_ep_10.10.33.33
  Status:
    Admin: up  Operational: up for 02:27:53 (since Apr 27 08:31:55.304)
  Candidate-paths:
    Preference: 100 (configuration) (active)
      Name: Dynamic-Policy-PE1-to-PE3
      Requested BSID: 1001
        Protection Type: protected-preferred
        Maximum SID Depth: 10 
      Dynamic (valid)
        Metric Type: TE,   Path Accumulated Metric: 20 
          16033 [Prefix-SID, 10.10.33.33]
  Attributes:
    Binding SID: 1001
    Forward Class: Not Configured
    Steering labeled-services disabled: no
    Steering BGP disabled: no
    IPv6 caps enable: yes
    Invalidation drop enabled: no

O traceroute de uma política SRTE fornece o caminho seguido pela política que, neste caso, é o caminho IGP:

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#traceroute sr-mpls policy name srte_c_1001_ep_10.10.33.33 lsp-end-point 10.10.33.33

Type escape sequence to abort.
 
  0 10.10.112.11 MRU 1500 [Labels: 16033 Exp: 0] >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE1 
L 1 10.10.112.1 MRU 1500 [Labels: explicit-null Exp: 0] 13 ms >>>>>>>>>>>>>P1
! 2 10.10.31.33 6 ms>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>PE3 

Figura 4: Caminho seguido pela política Dynamic-Policy-PE1-to-PE3

Quando o bit de sobrecarga é definido em P1:

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#traceroute sr-mpls policy binding-sid 1001 lsp-end-point  10.10.33.33 
 
Type escape sequence to abort.
 
  0 10.10.212.11 MRU 1500 [Labels: 16033 Exp: 0]>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE1
L 1 10.10.212.2 MRU 1500 [Labels: 16033 Exp: 0] 10 ms>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>P2
L 2 10.10.223.22 MRU 1500 [Labels: explicit-null Exp: 0] 5 ms>>>>>>>>>>>>>>>PE2
! 3 10.10.123.33 4 ms>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE3 

O caminho seguido pela política SRTE ignora o roteador P1 .

Figura 5 : Caminho seguido pela política Dynamic-Policy-PE1-to-PE3 quando P1 um é ignorado, pois o bit OL está definido em P1 

Quando o bit de sobrecarga é definido em PE3:

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#show isis database
ASR9910-3-PE3-PCC.00-00  0x000019c6   0x3d24        1195 /1200         0/0/1

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#show segment-routing traffic-eng policy color 1001                                 

Color: 1001, End-point: 10.10.33.33
  Name: srte_c_1001_ep_10.10.33.33
  Status:
    Admin: up  Operational: up for 02:27:53 (since Apr 27 08:31:55.304)
  Candidate-paths:
    Preference: 100 (configuration) (active)
      Name: Dynamic-Policy-PE1-to-PE3
      Requested BSID: 1001
        Protection Type: protected-preferred
        Maximum SID Depth: 10 
      Dynamic (valid)
        Metric Type: TE,   Path Accumulated Metric: 20 
          16033 [Prefix-SID, 10.10.33.33]
  Attributes:
    Binding SID: 1001
    Forward Class: Not Configured
    Steering labeled-services disabled: no
    Steering BGP disabled: no
    IPv6 caps enable: yes
    Invalidation drop enabled: no

RP/0/RSP1/CPU0:ASR9906-1-PE1-PCC#traceroute sr-mpls policy name srte_c_1001_ep_10.10.33.33 lsp-end-point 10.10.33.33

Type escape sequence to abort.
 
  0 10.10.112.11 MRU 1500 [Labels: 16033 Exp: 0] >>>>>>>>>>>>>>>>>> PE1
L 1 10.10.112.1 MRU 1500 [Labels: explicit-null Exp: 0] 8 ms>>>>>>> P1 
! 2 10.10.31.33 4 ms>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> PE3 

Observação

Aqui, mesmo quando o bit OL é enviado em PE3, o SID é obtido para PE3 e o tráfego é roteado para seu roteador de destino PE3 .

Comportamento da política estática SRTE SRV6

Configuração

segment-routing
 traffic-eng
  segment-lists
   srv6
    sid-format usid-f3216
    topology-check>>>>>>>>>>>>>>> command is required for srv6 SID list validation 
   !
   segment-list srv6-PE2-to-PE3
    srv6
     index 10 sid ce00:1:2::
     index 20 sid ce00:1:11::
     index 30 sid ce00:1:1::
    !
   !
  !
  policy SRV6Policy-PE2-toPE3
   srv6
    locator corelocator binding-sid dynamic behavior ub6-insert-reduced
   !
   color 2000 end-point ipv6 ce00:1:33::
   candidate-paths
    preference 100
     explicit segment-list srv6-PE2-to-PE3

RP/0/RSP1/CPU0:ASR-9904-5-PE2-PCC#show segment-routing traffic-eng policy name  srte_c_2000_ep_ce00:1:33::

SR-TE policy database
---------------------
 
Color: 2000, End-point: ce00:1:33::
  Name: srte_c_2000_ep_ce00:1:33::
  Status:
    Admin: up  Operational: up for 00:30:35 (since Apr 27 08:31:30.516)
  Candidate-paths:
    Preference: 100 (configuration) (active)
      Name: SRV6Policy-PE2-toPE3
      Requested BSID: dynamic
      Constraints:
        Protection Type: protected-preferred
        Maximum SID Depth: 13 
      Explicit: segment-list srv6-PE2-to-PE3 (valid)
        Weight: 1, Metric Type: TE
          SID[0]: ce00:1:2::/48
                  Format: f3216
                  LBL:32 LNL:16 FL:0 AL:80
          SID[1]: ce00:1:11::/48
                  Format: f3216
                  LBL:32 LNL:16 FL:0 AL:80
          SID[2]: ce00:1:1::/48
                  Format: f3216
                  LBL:32 LNL:16 FL:0 AL:80
      SRv6 Information:
        Locator: corelocator
        Binding SID requested: Dynamic
        Binding SID behavior: uB6 (Insert.Red)
  Attributes:
    Binding SID: ce00:1:22:e004::
    Forward Class: Not Configured
    Steering labeled-services disabled: no
    Steering BGP disabled: no
    IPv6 caps enable: yes
    Invalidation drop enabled: no
    Max Install Standby Candidate Paths: 0

RP/0/RSP1/CPU0:ASR-9904-5-PE2-PCC#show segment-routing traffic-eng forwarding policy name  srte_c_2000_ep_ce00:1:33::

SR-TE Policy Forwarding database
--------------------------------
 
Color: 2000, End-point: ce00:1:33::
  Name: srte_c_2000_ep_ce00:1:33::
  Binding SID: ce00:1:22:e004::
  Active LSP:
    Candidate path:
      Preference: 100 (configuration)
      Name: SRV6Policy-PE2-toPE3
    Segment lists:
      SL[0]:
        Name: srv6-PE2-to-PE3
        SL ID: 0xf
        Switched Packets/Bytes: ?/?
        Paths:
          Path[0]:
            Outgoing Interfaces: HundredGigE0/1/0/7
            Next Hop: fe80::bee7:12ff:fea3:b70c
            FRR Pure Backup: No
            ECMP/LFA Backup: No
            SID stack (Top -> Bottom): {ce00:1:2::/48, ce00:1:11::/48, ce00:1:1::/48}
          Path[1]: >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> backup SRV6 path 
            Outgoing Interfaces: HundredGigE0/1/0/0
            Next Hop: fe80::bee7:12ff:fea3:b874
            FRR Pure Backup: Yes 
            ECMP/LFA Backup: Yes
            SID stack (Top -> Bottom): {ce00:1:1::/48, ce00:1:2::/48, ce00:1:11::/48,
                                        ce00:1:1::/48}

Figura 6: Caminho adotado pela política SRV6Policy-PE2-toPE3 static SID-List 

Verificação 

Quando PE1 está sobrecarregado:

RP/0/RSP1/CPU0:ASR-9904-5-PE2-PCC#show segment-routing traffic-eng policy name  srte_c_2000_ep_ce00:1:33::           
SR-TE policy database
---------------------
 
Color: 2000, End-point: ce00:1:33::
  Name: srte_c_2000_ep_ce00:1:33::
  Status:
    Admin: up  Operational: down for 00:00:06 (since Apr 27 09:08:32.012)
  Candidate-paths:
    Preference: 100 (configuration) (inactive)
      Name: SRV6Policy-PE2-toPE3
      Last error: SRv6 SIDs failed verification
      Requested BSID: dynamic
      Constraints:
        Protection Type: protected-preferred
        Maximum SID Depth: 13 
      Explicit: segment-list srv6-PE2-to-PE3 (inactive)
      Last error: Topology check failed for SID: ce00:1:11:: 
        Weight: 1, Metric Type: TE
          SID[0]: ce00:1:2::/48
          SID[1]: ce00:1:11::/48
          SID[2]: ce00:1:1::/48
      SRv6 Information:
        Locator: corelocator
        Binding SID requested: Dynamic
        Binding SID behavior: uB6 (Insert.Red)
  Attributes:
    Forward Class: 0
    Steering labeled-services disabled: no
    Steering BGP disabled: no
    IPv6 caps enable: yes
    Invalidation drop enabled: no
    Max Install Standby Candidate Paths: 0

RP/0/RSP1/CPU0:ASR-9904-5-PE2-PCC#show segment-routing traffic-eng forwarding policy name  srte_c_2000_ep_ce00:1:33::
Sun Apr 27 09:08:49.239 UTC
 
SR-TE Policy Forwarding database
--------------------------------
 
Color: 2000, End-point: ce00:1:33::
  Name: srte_c_2000_ep_ce00:1:33::
 
  Policy Packets/Bytes Switched: ?/?

Observação

• Quando o bit de sobrecarga do roteador é definido nos roteadores (P2, PE1 ou P1 )
• Em SRV6, quando qualquer um dos roteadores na lista SID (P2, PE1 ou P1 ) está sobrecarregado, o TE SRV6 está inativo e o caminho é invalidado e o último erro indica o SID SRV6 do roteador que não pode ser alcançado

Note: Quando o bit de sobrecarga é definido em PE3 , a política SRTE SRV6 permanece ativa e válida.

Conclusão

Este documento descreve o comportamento de validação dos caminhos de Engenharia de Tráfego de Roteamento de Segmento (SR-TE - Segment Routing Traffic Engineering), enfatizando como as políticas são instaladas e avaliadas com base nos critérios de resolução de SID. Ele destaca que apenas o primeiro SID na lista de SID é rigorosamente validado pelo roteador headend, permitindo flexibilidade em cenários de visibilidade entre domínios ou restritos. Entender esses mecanismos de validação é essencial durante as janelas de manutenção da rede, pois os operadores podem aproveitar esse comportamento para pré-instalar políticas SR-TE que não transitem nós sobrecarregados ou com pouca manutenção, mantendo a continuidade de encaminhamento na rede.

Comandos 

• show segment-routing traffic-eng policy name <>
• show segment-routing traffic-eng forwarding policy name <>
• show segment-routing traffic-eng ipv4 topology isis hostname <> private