排除OMP故障和TLOC操作

簡介

本檔案介紹重疊管理通訊協定(OMP)故障情形的疑難排解以及在Cisco SD-WAN中提供網路復原能力的最佳實踐。

必要條件

需求

思科建議您瞭解Cisco Software Defined Wide Area Network(SD-WAN)解決方案。

採用元件

本文中的資訊係根據以下軟體和硬體版本：

• Cisco IOS Catalyst SD-WAN管理器（也稱為vManage）
• Cisco IOS Catalyst SD-WAN驗證器aka vBond
• Cisco IOS Catalyst SD-WAN控制器，又稱vSmart
• vEdge裝置

本文中的資訊是根據特定實驗室環境內的裝置所建立。文中使用到的所有裝置皆從已清除（預設）的組態來啟動。如果您的網路運作中，請確保您瞭解任何指令可能造成的影響。

OMP概述

如您所知，Cisco SD-WAN邊緣裝置僅與Catalyst SD-WAN控制器共用路由。要使路由有效並安裝在其轉發表中：

• 下一跳傳輸定位器(TLOC)必須可訪問，即，邊緣裝置必須具有TLOC的有效路由。
• 它指向的活動的TLOC。為了使TLOC處於活動狀態，活動雙向轉發(BFD)會話必須與該TLOC關聯。BFD會話由每台裝置建立，該裝置與每個遠端TLOC建立單獨的BFD會話。如果BFD會話變為非活動狀態，Cisco Catalyst SD-WAN控制器將從轉發表中刪除指向該TLOC的所有OMP路由。
• 必須按照最佳方式計算OMP路由。

雖然所有這些說法都合乎邏輯且直截了當，但在發生故障的情況下，OMP與傳統路由協定(如增強型內部網關路由協定(EIGRP)和開放最短路徑優先(OSPF))之間仍存在顯著差異。

EIGRP故障場景

在下一個網路中，有三個站點，即Site1、Site3和Site4，分別使用具有單個WAN連線的路由器RTR1/RTR2、RTR3和RTR4。傳統的路由協定EIGRP通過IPSec運行，IP1、IP2、IP3和IP4是各自位置的WAN介面IP地址。

現在必須將網路斷開，重點放在RTR3和RTR4上。在RTR3上，通往10.1.4.0/24的路由是通過RTR3-RTR4之間的直接隧道。如果隧道關閉，EIGRP在此情況下如何反應？隧道關閉後，EIGRP將立即運行並向鄰居路由器傳送有關10.1.4.0/24網路的查詢，並根據收到的回複檢查該網路，並在路由表中安裝目標的新路徑，然後執行最佳路徑計算。

這是對傳統路由協定收斂過程的非常簡單的解釋。因此EIGRP等傳統路由協定總體上能夠執行網路重新計算：

• 到達目的地的當前路由關閉時
• 目標沒有可行後繼路由器時
• 當拓撲發生變化時

OMP故障場景

以下將討論OMP的兩個故障場景：

1. 直接故障
2. 間接失敗

直接故障

在下一個拓撲中，有三個站點具有單個傳輸連線。

假設Catalyst SD-WAN控制器上的所有內容都設定為預設值。vEdge裝置直接與Catalyst SD-WAN控制器共用路由資訊，並且控制器與所有vEdge裝置共用該資訊。下一個拓撲顯示所有路由器的路由表：

目前，所有BFD會話均已啟動。

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之間的連線被禁用，則當隧道關閉時，vEdge3和vEdge4的BFD會話也將關閉。這會導致它們將各自的路由標籤為「無效」和「TLOC未解析」。 您可以在下一個輸出中看到這一點：

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  - 

間接失敗

為了瞭解「間接故障」，假設已定義控制策略，通過vEdge2更改路由10.1.4.0/24在vEdge3上的下一跳，在vEdge4上，10.1.3.0/24的下一跳更改為vEdge1。換句話說，對於vEdge 3和4之間的流量，vEdge 2和1被插入為中間跳。您可以在下一個圖表中看到：

如果存在導致vEdge2和vEdge4之間連線丟失的網路故障，而T2-T4之間的重疊隧道關閉，vEdge3仍具有通過T2的10.1.4.0的有效路由。因此，它會將流量傳送到vEdge2。vEdge2沒有使用vEdge4的有效隧道，因此路由不再處於活動狀態，因此丟棄了流量。

根據早期的日誌和測試，可以得出結論：

• 使用OMP時，不會自動發現路由對等體和下一跳 
• 當通道關閉時，不會重新計算拓撲
• 當隧道關閉時，OMP路由至目的地字首不會更改。發生的唯一變化是到下一躍點（即TLOC）的可達性。
• 在直接重疊失敗的情況下，必須提供到同一目的地的多通道隧道冗餘。
• 在重疊路徑中引入中間躍點/躍點時必須特別小心，並且必須提供隧道冗餘以避免缺少流量。

現在您已經知道，預設情況下，OMP不會在重疊失敗時重新計算或重新路由。為了解決此問題，您可以通過控制策略啟用名為「TLOC-Action」的功能。

TLOC-Action

• 在Cisco SD-WAN中，控制策略內的「TLOC操作」允許插入中間躍點(TLOC)以用於流量轉發，同時保持對從源到目的地的完整路徑的可視性。這意味著設定TLOC操作選項可使Cisco Catalyst SD-WAN控制器執行到最終目標裝置的路徑的端到端跟蹤。如果該路徑關閉，控制器將通知收到此OMP路由的WAN邊緣路由器。
• 它提供在主鏈路發生故障時的備份路徑，從而增強了SD-WAN重疊網路中的網路彈性和容錯能力。這是一種通過控制用於到達目的地的TLOC來控制流量如何通過網路路由的方法。
• 在策略中定義TLOC操作時，會指示SD-WAN控制器將中間TLOC插入路由計算，這意味著流量將首先到達此指定的「備份」位置，然後根據需要到達最終目的地。
• 這在您希望通過自動重新路由流量通過不同路徑（通過指定的TLOC）來保證連通性（即使主鏈路斷開）的場景中尤其有用。

在下一個拓撲中，讓我們重點看看vEdge2、vEdge3和vEdge4，以更好地理解它。目前，未定義任何策略，並且vEdge3上的10.1.4.0/24的資料流量正在通過T3和T4之間的直接通道傳輸。

為了提供容錯和網路彈性，將控制策略配置為通過不同路徑（通過指定的TLOC）重新路由流量。

• vEdge4將帶有下一跳T4的直連網路10.1.4.0/24的OMP更新作為「通過T4的10.1.4.0/24」傳送到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，並根據其上定義的策略設定新的TLOC和TLOC-Actions，即插入新的「中間TLOC」。
• 控制器現在使用兩個下一跳(中繼TLOC(T3,3.3.3)和最終的TLOC（原始路由的下一跳T4）向vEdge1通告OMP路由。 這使得vEdge1可以知道目的地字首10.1.4.0/24可以通過T2和T4訪問。

現在，基於定義的TLOC-Action的vEdge1轉發10.1.4.0/24的流量。因此，可以在控制平面策略中定義以下四種型別的TLOC-Actions:

1. 嚴格（預設） — 「TLOC-Action strict」定義了vEdge1和vEdge4之間的流量必須通過T3（中間躍點），並且如果vEdge1和vEdge4之間的隧道關閉，流量必須丟棄。
2. 主要 — 「TLOC-Action primary」定義了vEdge1和vEdge4之間的流量通過中間躍點T3(3.3.3.3)，如果此重疊隧道關閉，SD-WAN控制器將通知vEdge1以及通過直接隧道路由到T4的流量。
3. 備份 — 「TLOC-Action backup」定義了vEdge1和vEdge4之間的流量直接到達最終的LOC（原始路由的下一跳 — T4），如果vEdge1和vEdge4之間的直接重疊隧道關閉，SD-WAN控制器會通知vEdge1，流量通過中間跳T3。
4. 等價多重路徑(ECMP) — 「TLOC-Action ECMP」指定，在正常情況下，vEdge1和vEdge4之間的通訊會透過中間躍點T3和最終躍點T4進行負載平衡。