排除OMP故障和TLOC操作

简介

本文档介绍重叠管理协议(OMP)故障场景故障排除和在Cisco SD-WAN中提供网络恢复能力的最佳实践。

先决条件

要求

思科建议您了解思科软件定义广域网(SD-WAN)解决方案。

使用的组件

本文档中的信息基于以下软件和硬件版本：

• Cisco IOS Catalyst SD-WAN Manager，也称为vManage
• Cisco IOS Catalyst SD-WAN Validator aka vBond
• Cisco IOS Catalyst SD-WAN控制器，也称为vSmart
• vEdge设备

本文档中的信息都是基于特定实验室环境中的设备编写的。本文档中使用的所有设备最初均采用原始（默认）配置。如果您的网络处于活动状态，请确保您了解任何命令的潜在影响。

OMP概述

如您所知，思科SD-WAN边缘设备仅与Catalyst SD-WAN控制器共享路由。要使路由有效并安装到其转发表中：

• 下一跳传输定位器(TLOC)必须可访问，即边缘设备必须具有TLOC的有效路由。
• 它指向的TLOC处于活动状态。要使TLOC处于活动状态，活动双向转发(BFD)会话必须与该TLOC关联。BFD会话由每个设备建立，该设备与每个远程TLOC创建单独的BFD会话。如果BFD会话变为非活动状态，Cisco Catalyst SD-WAN控制器将从转发表中删除指向该TLOC的所有OMP路由。
• OMP路由必须计算为最佳路由。

尽管所有这些说法都合乎逻辑且直截了当，但在故障情况下，OMP与传统路由协议(如增强型内部网关路由协议(EIGRP)和开放最短路径优先(OSPF))之间仍存在显着差异。

EIGRP故障场景

在下一个网络中，有三个站点，即Site1、Site3和Site4，分别具有路由器RTR1/RTR2、RTR3和RTR4，且各具有一个WAN连接。传统路由协议EIGRP在IPSec上运行，IP1、IP2、IP3和IP4是各自位置的WAN接口IP地址。

网络必须中断，目前主要关注RTR3和RTR4。在RTR3上，到达10.1.4.0/24的路由通过RTR3-RTR4之间的直接隧道。如果隧道断开，EIGRP在此情况下如何反应？隧道关闭后，EIGRP将立即运行并向邻居路由器发送有关10.1.4.0/24网络的查询，并根据收到的回复检查该网络，并在最佳路径计算后在路由表中安装目标的新路径。

这是对传统路由协议收敛过程的非常简单的解释。因此，诸如EIGRP之类的整个传统路由协议能够执行网络重新计算：

• 当到目的地的当前路由中断时
• 当没有可行后继路由器到达目的地时
• 当拓扑发生变化时

OMP故障场景

下面讨论OMP的两个故障场景：

1. 直接故障
2. 间接故障

直接故障

在下一个拓扑中，有三个站点具有单个传输连接。

假设Catalyst SD-WAN控制器上的所有内容都设置为默认值。vEdge设备直接与Catalyst SD-WAN控制器共享路由信息，并且控制器与所有vEdge设备共享路由信息。下一个拓扑显示所有路由器的路由表：

目前，所有BFD会话都处于启用状态。

vEdge-DC1# show bfd sessions
                                      SOURCE TLOC      REMOTE TLOC                                      DST PUBLIC                      DST PUBLIC         DETECT      TX
SYSTEM IP        SITE ID  STATE       COLOR            COLOR            SOURCE IP                       IP                              PORT        ENCAP  MULTIPLIER  INTERVAL(msec) UPTIME          TRANSITIONS
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.1.1.1                 1        up          mpls             mpls             60.1.1.1                        20.1.1.1                        12346       ipsec  7           1000           0:00:03:12      0
2.2.2.2                 1        up          mpls             mpls             60.1.1.1                        10.10.20.2                    12406       ipsec  7           1000           0:06:28:51      0
4.4.4.4                 2        up          mpls             mpls             60.1.1.1                        30.1.1.1                        12386       ipsec  7           1000           0:00:00:51      0
                    

vEdge-DC1# show omp routes vpn 20 | t
Code:
C   -> chosen
I   -> installed
Red -> redistributed
Rej -> rejected
L   -> looped
R   -> resolved
S   -> stale
Ext -> extranet
Inv -> invalid
Stg -> staged
IA  -> On-demand inactive
U   -> TLOC unresolved

                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
20     10.1.1.0/24        2.2.2.2          43     1005        C,I,R          installed      1.1.1.1                  mpls                           ipsec  -
                                      2.2.2.2          37     1006        C,I,R            installed     2.2.2.2                  mpls                           ipsec  -
20     10.1.3.0/24        0.0.0.0          66     1005     C,Red,R        installed      3.3.3.3                  mpls                           ipsec  -
20     10.1.4.0/24        2.2.2.2          45     1006         C,I,R          installed       4.4.4.4                 mpls                           ipsec  - 

如果vEdge3和vEdge4之间的连接被禁用，当隧道关闭时，vEdge3和vEdge4的BFD会话也将关闭。这会导致它们将各自的路由标记为“无效”和“TLOC未解析”。 您可以在下一输出中看到：

vEdge3# show bfd sessions
                                      SOURCE TLOC      REMOTE TLOC                                      DST PUBLIC                      DST PUBLIC         DETECT      TX           
SYSTEM IP        SITE ID  STATE       COLOR            COLOR            SOURCE IP                       IP                              PORT        ENCAP  MULTIPLIER  INTERVAL(msec) UPTIME           
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1.1.1.1                 1        up          mpls             mpls                     60.1.1.1                         20.1.1.1                      12386       ipsec          7                    1000                0:05:57:27                         
2.2.2.2                 1        up          mpls             mpls                     60.1.1.1                         10.10.20.2                  12426       ipsec           7                   1000               0:05:57:27                         
4.4.4.4                 4        down     mpls             mpls                     60.1.1.1                         30.1.1.1                      12406       ipsec          7                    1000                 NA                                     



vEdge3# show omp routes vpn 20 | t
Code:
C   -> chosen
I   -> installed
Red -> redistributed
Rej -> rejected
L   -> looped
R   -> resolved
S   -> stale
Ext -> extranet
Inv -> invalid
Stg -> staged
IA  -> On-demand inactive
U   -> TLOC unresolved

                                            PATH                      ATTRIBUTE
VPN    PREFIX              FROM PEER        ID     LABEL    STATUS    TYPE       TLOC IP          COLOR            ENCAP  PREFERENCE
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1     10.1.1.0/24          2.2.2.2          43     1005        C,I,R                installed       1.1.1.1                  mpls                           ipsec  -
                                      2.2.2.2          37     1006        C,I,R                installed       2.2.2.2                  mpls                          ipsec  -
1    10.1.3.0/24           0.0.0.0          66     1005        C,Red,R           installed       3.3.3.3                 mpls                           ipsec  -
1     10.1.4.0/24          2.2.2.2          45     1006        Inv,U                installed       4.4.4.4                 mpls                           ipsec  - 

间接故障

为了理解“间接故障”，假设控制策略被定义为通过vEdge2更改路由10.1.4.0/24在vEdge3上的下一跳，而在vEdge4上，10.1.3.0/24的下一跳更改为vEdge1。换句话说，对于vEdge 3和4之间的流量，vEdge 2和1被插入为中间跳。您可以在下图中看到：

如果网络故障导致vEdge2和vEdge4之间失去连接，当T2-T4之间的重叠隧道关闭时，vEdge3仍然具有通过T2到达10.1.4.0的有效路由。因此，它会向vEdge2发送流量。vEdge2没有带vEdge4的有效隧道，因此路由将不再在其上处于活动状态，因此会丢弃流量。

根据之前的日志和测试，可以得出结论：

• 使用OMP时，不会自动发现路由对等体和下一跳 
• 当隧道关闭时，不会重新计算拓扑
• 当隧道关闭时，通往目标前缀的OMP路由不会更改。发生的唯一变化是到下一跳（即TLOC）的可达性。
• 如果直接重叠失败，必须提供到同一目的地的多隧道隧道冗余。
• 在重叠路径中引入中间跃点/跃点时必须特别小心，并且必须提供隧道冗余以避免缺少流量。

现在您已经知道，默认情况下，OMP不会在重叠故障时重新计算或重新路由。要解决此问题，可以通过控制策略启用名为“TLOC-Action”的功能。

TLOC操作

• 在思科SD-WAN中，控制策略中的“TLOC操作”允许插入中间跃点(TLOC)用于流量转发，同时保持对从源到目标的完整路径的可视性。这意味着设置TLOC操作选项可使Cisco Catalyst SD-WAN控制器对通向最终目标设备的路径执行端到端跟踪。如果该路径断开，控制器将通知收到此OMP路由的WAN边缘路由器。
• 它在主链路发生故障时提供备用路径，从而增强SD-WAN重叠网络中的网络弹性和容错能力。这是一种通过控制用于到达目的地的TLOC来控制流量通过网络路由的方式。
• 在策略中定义TLOC操作时，会指示SD-WAN控制器将中间TLOC插入路由计算，这意味着流量将首先到达此指定的“备份”位置，然后根据需要到达最终目标。
• 这对于您想要通过自动重新路由不同路径（通过指定的TLOC）的流量，确保即使主链路断开也连通的场景尤其有用。

在下一个拓扑中，让我们重点介绍vEdge2、vEdge3和vEdge4，以更好地了解它。目前，未定义任何策略，并且vEdge3上的10.1.4.0/24的数据流量通过T3和T4之间的直接隧道传输。

为了提供容错和网络弹性，将控制策略配置为通过不同路径（通过指定的TLOC）重新路由流量。

• vEdge4将带有下一跳T4的直连网络10.1.4.0/24的OMP更新作为“通过T4发送10.1.4.0/24”发送到Catalyst SD-WAN控制器。
• 此路由匹配在SD-WAN控制器上配置的控制策略，并根据其上定义的策略设置新的TLOC和TLOC操作，即，插入新的“中间TLOC”。
• 控制器现在通过两个下一跳(中间TLOC(T3、3.3.3.3)和最终TLOC（原始路由的下一跳T4）向vEdge1通告OMP路由。 这为vEdge1提供了通过T2和T4可以到达目标前缀10.1.4.0/24的情报。

现在根据定义的TLOC-Action的vEdge1转发10.1.4.0/24的流量。因此，您可以在控制平面策略中定义以下四种类型的TLOC-Actions:

1. Strict（默认值） — “TLOC-Action strict”（TLOC操作严格）定义了vEdge1和vEdge4之间的流量必须通过T3（中间跳），并且如果vEdge1和vEdge4之间的隧道断开，流量必须丢弃。
2. 主要 — “TLOC-Action primary”定义了vEdge1和vEdge4之间的流量通过中间跃点T3(3.3.3.3)，如果此重叠隧道断开，SD-WAN控制器会通知vEdge1并通过直接隧道路由到T4的流量。
3. 备份 — “TLOC-Action backup”定义了vEdge1和vEdge4之间的流量直接进入最终LOC（原始路由的下一跳 — T4），如果vEdge1和vEdge4之间的直接重叠隧道断开，SD-WAN控制器会通知vEdge1，流量通过中间跳T3。
4. 等价多路径(ECMP) — “TLOC-Action ECMP”指定在正常情况下，vEdge1和vEdge4之间的通信通过中间跃点T3和最终跃点T4进行负载均衡。