Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Внедрение Multicast VPN на Cisco IOS (часть 5 знакомство с DataPartitioned MDT)

В предыдущих выпусках:

Profile 0
Profile 1
Profile 3
Profile 11

Как мы узнали из прошлых записей, в опорной сети при реализации mVPN всегда присутствует конструкция Default MDT, к которой подключены все РЕ маршрутизаторы. В рамках данного MDT передаются служебные сообщения PIM (например Bootstrap, Auto-RP), а также пользовательский многоадресный трафик. В результате получается, что какие-то РЕ устройства получают даже тот трафик, на который они не подписывались.

Если хотите узнать как с этим бороться добро пожаловать под кат!



Для того чтобы повысить эффективность передачи данных используется дополнительная конструкция, которая именуется как Data MDT. Идея, которая лежит в её основе, заключается в следующем:
  • В рамках дерева распространяется только C-(S, G) трафик
  • Участниками дерева становятся только те Egress PE, у которых есть заинтересованные получатели
  • Корневым устройством Data MDT является Ingress PE (маршрутизатор, за которым находится источник)


Визуально это выглядит следующим образом:



Если представить ситуацию, в которой источник начинает вещать на вторую многоадресную группу (230.1.1.2), получатели для которой находятся только за РЕ2 и РЕ3, то создаётся дополнительное Data MDT и общая картинка приобретает вид (Default MDT опущено):



Сигнализация по переключению трафика от Default MDT к Data MDT осуществляется исключительно по-требованию при превышении заданного порога со стороны Ingress PE либо средствами PIM, либо средствами BGP.



Data MDT с помощью PIM


Если для сигнализации используется PIM, то ingress PE генерирует специальное сообщение PIM Data-MDT TLV и отправляет его в рамках Default MDT чтобы быть уверенным в том, что все РЕ смогут получить данное сообщение. Одновременно с отправкой Data MDT TLV, Ingress PE запускает таймер, равный трём секундам. По истечении таймера, все пакеты будут передаваться в рамках Data MDT.

Также необходимо отметить тот факт, что информация, содержащаяся в Data-MDT TLV кешируется на всех РЕ. Причина тому довольно банальна даже если в текущий момент на конкретном РЕ нет заинтересованных получателей трафика, они могут появиться там спустя некоторое время. Соответственно, при получении PIM Join (внутри C-VRF) PE может моментально подключиться к уже существующему на сети Data MDT.

Прим. Data-MDT TLV передаются раз в минуту.

Каждое Data MDT устанавливается для отдельного (S, G) маршрута в рамках VPN/VRF. Администратору необходимо явно указать максимальное количество Data MDT, которое может быть создано на устройстве. Если в какой-то момент количество вновь устанавливаемых деревьев достигает заданного предела, то следующие деревья будут переиспользовать уже установленные.

Прим. На момент написания статьи, Cisco IOS не поддерживает PIM сигнализацию поверх Data MDT. Все профили с данной сигнализацией доступны только на операционной системе IOS XR.

Data MDT с помощью BGP


При использовании BGP в наложенной сети для сигнализации Data MDT, основные принципы остаются неизменными (по сравнению с PIM):
  • ingress PE сигнализирует всем РЕ о том, что трафик для C-(S,G) будет передаваться в рамках Data MDT
  • egress PE при получении BGP апдейта присоединяется к указанному дереву
  • для сигнализации используется адресное семейство mVPN (sAFI 129).


Получается, что Ingress PE должен сформировать специальное BGP Update сообщение и отправить его всем РЕ в рамках mVPN. Для этого используется маршрут третьего типа.

Profile 14


Рассмотрим описанный переход на примере нашей лаборатории. В частности, применим конфигурацию, известную как Profile 14. Данный профиль характеризуется использованием BGP mVPN A-D для построения P2MP MLDP LSP.

На РЕ будем использовать следующий шаблон конфигурации:

ip vrf C-ONE
mdt auto-discovery mldp
mdt partitioned mldp p2mp
mdt overlay use-bgp
mdt strict-rpf interface
!
router bgp 1
address-family ipv4 mvpn
neighbor 8.8.8.8 activate
neighbor 8.8.8.8 send-community extended
exit-address-family


Прим. о предназначении команды mdt strict-rpf interface поговорим в следующем выпуске.

Auto-Discovery


Посмотрим, что происходит на РЕ1:

На каждом РЕ создаётся интерфейс Lspvif0, на котором активируется C-PIM.

*Dec 3 10:04:54.450: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Lspvif0, changed state to up

Никаких соседей на данный момент нет:

PE1#show ip pim vrf C-ONE intAddress     Interface        Ver/  Nbr  Query DR     DRMode  Count Intvl Prior172.1.11.1    GigabitEthernet2.111   v2/S  1   30   1     172.1.11.11172.1.15.1    GigabitEthernet2.115   v2/S  1   30   1     172.1.15.151.1.1.1     Lspvif0         v2/S  0   30   1     1.1.1.1


Посмотрим BGP таблицу:

PE1#show bgp ipv4 mvpn allBGP table version is 39, local router ID is 1.1.1.1Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter,x best-external, a additional-path, c RIB-compressed,t secondary path,Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incompleteRPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not foundNetwork     Next Hop      Metric LocPrf Weight PathRoute Distinguisher: 1.1.1.1:1 (default for vrf C-ONE)*>  [1][1.1.1.1:1][1.1.1.1]/120.0.0.0              32768 ?*>i [1][1.1.1.1:1][2.2.2.2]/122.2.2.2         0  100   0 ?*>i [1][1.1.1.1:1][3.3.3.3]/123.3.3.3         0  100   0 ?*>i [1][1.1.1.1:1][4.4.4.4]/124.4.4.4         0  100   0 ?Route Distinguisher: 2.2.2.2:1*>i [1][2.2.2.2:1][2.2.2.2]/122.2.2.2         0  100   0 ?Route Distinguisher: 3.3.3.3:1Network     Next Hop      Metric LocPrf Weight Path*>i [1][3.3.3.3:1][3.3.3.3]/123.3.3.3         0  100   0 ?Route Distinguisher: 4.4.4.4:1*>i [1][4.4.4.4:1][4.4.4.4]/124.4.4.4         0  100   0 ?Route Distinguisher: 1.1.1.1:1 (default for vrf C-ONE)*>  [3][1.1.1.1:1][*][*][1.1.1.1]/140.0.0.0              32768 ?*>i [3][1.1.1.1:1][*][*][2.2.2.2]/142.2.2.2         0  100   0 ?*>i [3][1.1.1.1:1][*][*][3.3.3.3]/143.3.3.3         0  100   0 ?*>i [3][1.1.1.1:1][*][*][4.4.4.4]/144.4.4.4         0  100   0 ?*>  [3][1.1.1.1:1][*][224.0.0.13][1.1.1.1]/180.0.0.0              32768 ?Route Distinguisher: 2.2.2.2:1*>i [3][2.2.2.2:1][*][*][2.2.2.2]/142.2.2.2         0  100   0 ?Route Distinguisher: 3.3.3.3:1*>i [3][3.3.3.3:1][*][*][3.3.3.3]/143.3.3.3         0  100   0 ?Network     Next Hop      Metric LocPrf Weight PathRoute Distinguisher: 4.4.4.4:1*>i [3][4.4.4.4:1][*][*][4.4.4.4]/144.4.4.4         0  100   0 ?


Как видно, в дополнение к уже рассмотренным ранее маршрутам первого типа, добавляются маршруты третьего типа S-PMSI A-D, которые используются для объявления РЕ в качестве Ingress маршрутизатора для конкретной C-(S,G) группы. На текущий момент группа равна (*, *). Это говорит о желании РЕ участвовать в построении Partitioned MDT.

Очевидно, чтобы заработала передача данных, в рамках VRF должна быть известна информация о точке рандеву. В нашем случае в качестве RP и BSR выступает CE15.

C-RP#sh run | i pimip pim bsr-candidate Loopback0 0ip pim rp-candidate Loopback0

Поскольку у C-RP построено PIM соседство с PE1, то на этом РЕ1 информация об RP также известна:

PE1#show ip pim vrf C-ONE rp mappingAuto-RP is not enabledPIM Group-to-RP MappingsGroup(s) 224.0.0.0/4RP 15.15.15.15 (?), v2Info source: 15.15.15.15 (?), via bootstrap, priority 0, holdtime 150Uptime: 01:25:50, expires: 00:01:26

Необходимо доставить эту информацию до всех остальных PE/CE. Как это сделать? Чтобы лучше понять принцип, предлагаю пойти от обратного и начать просмотра уже известной информации на СЕ2:

CE2#show ip pim rp mappingAuto-RP is not enabledPIM Group-to-RP MappingsGroup(s) 224.0.0.0/4RP 15.15.15.15 (?), v2Info source: 15.15.15.15 (?), via bootstrap, priority 0, holdtime 150Uptime: 01:27:54, expires: 00:02:26

Как видим, сообщения PIM BSR распространилось по mVPN инфраструктуре. Посмотрим дамп трафика на РЕ1:


Как видим PE1 инкапсулирует сообщение PIM BSR внутрь MPLS и помечает его меткой 28. Откуда она берётся? Можем предположить, что поскольку этот пакет достиг СЕ2 (а значит и РЕ2), то есть некий LSP до РЕ2.

PE2#show mpls mldp database* For interface indicates MLDP recursive forwarding is enabled* For RPF-ID indicates wildcard value> Indicates it is a Primary MLDP MDT BranchLSM ID : 1  Type: P2MP  Uptime : 04:17:40FEC Root      : 2.2.2.2 (we are the root)Opaque decoded   : [gid 65536 (0x00010000)]Opaque length   : 4 bytesOpaque value    : 01 0004 00010000Upstream client(s) :NoneExpires    : N/A      Path Set ID : 1Replication client(s):>  MDT (VRF C-ONE)Uptime     : 04:17:40   Path Set ID : NoneInterface   : Lspvif0    RPF-ID    : *LSM ID : 3  Type: P2MP  Uptime : 01:30:06FEC Root      : 1.1.1.1Opaque decoded   : [gid 131071 (0x0001FFFF)]Opaque length   : 4 bytesOpaque value    : 01 0004 0001FFFFUpstream client(s) :6.6.6.6:0  [Active]Expires    : Never     Path Set ID : 3Out Label (U) : None     Interface  : GigabitEthernet2.26*Local Label (D): 34      Next Hop   : 10.2.6.6Replication client(s):MDT (VRF C-ONE)Uptime     : 01:30:06   Path Set ID : NoneInterface   : Lspvif0    RPF-ID    : *

Из анализа базы mLDP видно, что на РЕ2 есть некое дерево (LSM ID: 3), корнем которого является PE1 (IP = 1.1.1.1), Opaque = 01 0004 0001FFFF и для этого дерева сгенерирована локальная метка 34, которая отправлена соседу R6 (P2).

Откуда РЕ2 узнал о дереве, корнем которого является PE1 да ещё и получил Opaque для него? Ответ прост с помощью BGP маршрута третьего типа.

Когда РЕ1 получил PIM BSR, то сгенерировал дополнительный BGP маршрут, который описывает группу (*, 224.0.0.13) (напоминаю, что это зарезервированный адрес для рассылки всех служебных PIM сообщений). Этот маршрут служит для объявления нового многоадресного mLDP дерева. Внутри РТА указано Opaque значение, которое необходимо использовать для сигнализации посредством mLDP.

PE1#show bgp ipv4 mvpn all route-type 3 * 224.0.0.13 1.1.1.1BGP routing table entry for [3][1.1.1.1:1][*][224.0.0.13][1.1.1.1]/18, version 116Paths: (1 available, best #1, table MVPNv4-BGP-Table, not advertised to EBGP peer)Advertised to update-groups:1Refresh Epoch 1Local0.0.0.0 from 0.0.0.0 (1.1.1.1)Origin incomplete, localpref 100, weight 32768, valid, sourced, local, bestCommunity: no-exportExtended Community: RT:65001:1PMSI Attribute: Flags: 0x0, Tunnel type: 2, length 17, label: exp-null, tunnel parameters: 0600 0104 0101 0101 0007 0100 0400 01FF FFrx pathid: 0, tx pathid: 0x0

Таким образом, РЕ2 импортируя этот маршрут, может начать mLDP сигнализацию в сторону РЕ1 для дерева (*, 224.0.0.13). Для полученной от РЕ2 метки, Р2 (R6) генерирует свой собственную локальную (29) и отправляет её в сторону P1 (R5):

P2#show mpls mldp database* For interface indicates MLDP recursive forwarding is enabled* For RPF-ID indicates wildcard value> Indicates it is a Primary MLDP MDT BranchLSM ID : 2  Type: P2MP  Uptime : 01:40:24FEC Root      : 1.1.1.1Opaque decoded   : [gid 131071 (0x0001FFFF)]Opaque length   : 4 bytesOpaque value    : 01 0004 0001FFFFUpstream client(s) :5.5.5.5:0  [Active]Expires    : Never     Path Set ID : 2Out Label (U) : None     Interface  : GigabitEthernet2.56*Local Label (D): 29      Next Hop   : 10.5.6.5Replication client(s):2.2.2.2:0Uptime     : 01:40:24   Path Set ID : NoneOut label (D) : 34      Interface  : GigabitEthernet2.26*Local label (U): None     Next Hop   : 10.2.6.2

Аналогичным образом поступает и Р1 (R5), генерируя свою локальную метку для дерева и отправляя её к РЕ1:

P1#show mpls mldp database* For interface indicates MLDP recursive forwarding is enabled* For RPF-ID indicates wildcard value> Indicates it is a Primary MLDP MDT BranchLSM ID : 2  Type: P2MP  Uptime : 01:41:24FEC Root      : 1.1.1.1Opaque decoded   : [gid 131071 (0x0001FFFF)]Opaque length   : 4 bytesOpaque value    : 01 0004 0001FFFFUpstream client(s) :1.1.1.1:0  [Active]Expires    : Never     Path Set ID : 2Out Label (U) : None     Interface  : GigabitEthernet2.15*Local Label (D): 28      Next Hop   : 10.1.5.1Replication client(s):4.4.4.4:0Uptime     : 01:41:24   Path Set ID : NoneOut label (D) : 34      Interface  : GigabitEthernet2.45*Local label (U): None     Next Hop   : 10.4.5.47.7.7.7:0Uptime     : 01:41:24   Path Set ID : NoneOut label (D) : 30      Interface  : GigabitEthernet2.57*Local label (U): None     Next Hop   : 10.5.7.76.6.6.6:0Uptime     : 01:41:24   Path Set ID : NoneOut label (D) : 29      Interface  : GigabitEthernet2.56*Local label (U): None     Next Hop   : 10.5.6.6

Визуально весь процесс представлен на рисунке ниже:


Присоединение к Shared Tree и построение корневого P2MP дерева (ROOT = RP-PE)


Шаг 2. В сети появляется получатель трафика. После того как Egress PE (РЕ2) получает PIM Join от CE для C-(*, G), PE2 производит RPF проверку чтобы найти BGP Next-Hop в сторону C-RP. Найденный Next-Hop (1.1.1.1) будет использоваться как Partitioned MDT ROOT для mLDP.

Дополнительно РЕ2 создаёт интерфейс Lspvif внутри C-VRF:

PE2#*Dec 3 14:46:21.606: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Lspvif1, changed state to upPE2#*Dec 3 14:46:22.310: %PIM-5-DRCHG: VRF C-ONE: DR change from neighbor 0.0.0.0 to 2.2.2.2 on interface Lspvif1

Шаг 3. Egress PE (PE2) генерирует сообщение mLDP mapping в сторону RP-PE (ROOT P2MP MDT) используя Opaque значение из BGP апдейта.

PE2#show mpls mldp database summaryLSM ID   Type  Root       Decoded Opaque Value     Client Cnt.4     P2MP  1.1.1.1      [gid 65536 (0x00010000)]   11     P2MP  2.2.2.2      [gid 65536 (0x00010000)]   13     P2MP  1.1.1.1      [gid 131071 (0x0001FFFF)]   1PE2#PE2#show mvpn ipv4 vrf C-ONE auto-discovery s-pmsi * * detailI-PMSI - Intra-AS Inclusive-PMSI, S-PMSI - Selective-PMSI* - Indicates Wildcard source or group address[S-PMSI][1.1.1.1:1][*][*][1.1.1.1], JoinedOrig: Remote Uptime: 04:44:27 Type: MLDP P2MPRoot: 1.1.1.1 Fec-Opq: 1 Global-Id: 65536 (0x10000)[S-PMSI][3.3.3.3:1][*][*][3.3.3.3],Orig: Remote Uptime: 04:44:22 Type: MLDP P2MPRoot: 3.3.3.3 Fec-Opq: 1 Global-Id: 65536 (0x10000)[S-PMSI][4.4.4.4:1][*][*][4.4.4.4],Orig: Remote Uptime: 04:44:20 Type: MLDP P2MPRoot: 4.4.4.4 Fec-Opq: 1 Global-Id: 65536 (0x10000)[S-PMSI][2.2.2.2:1][*][*][2.2.2.2], JoinedOrig: Local Uptime: 04:44:24 Type: MLDP P2MPRoot: 2.2.2.2 Fec-Opq: 1 Global-Id: 65536 (0x10000)PE2#show mpls mldp database opaque_type gid 65536LSM ID : 4  Type: P2MP  Uptime : 00:03:43FEC Root      : 1.1.1.1Opaque decoded   : [gid 65536 (0x00010000)]Opaque length   : 4 bytesOpaque value    : 01 0004 00010000Upstream client(s) :6.6.6.6:0  [Active]Expires    : Never     Path Set ID : 4Out Label (U) : None     Interface  : GigabitEthernet2.26*Local Label (D): 35      Next Hop   : 10.2.6.6Replication client(s):MDT (VRF C-ONE)Uptime     : 00:03:43   Path Set ID : NoneInterface   : Lspvif1    RPF-ID    : 0x1

Шаг 4. Egress PE генерирует BGP маршрут шестого типа (присоединение к Shared Tree в сторону RP-PE). Данный маршрут импортируется только на RP-PE.

PE2#show bgp ipv4 mvpn all route-type 6 1.1.1.1:1 65001 15.15.15.15 230.1.1.1BGP routing table entry for [6][1.1.1.1:1][65001][15.15.15.15/32][230.1.1.1/32]/22, version 130Paths: (1 available, best #1, table MVPNv4-BGP-Table)Advertised to update-groups:1Refresh Epoch 1Local0.0.0.0 from 0.0.0.0 (2.2.2.2)Origin incomplete, localpref 100, weight 32768, valid, sourced, local, bestExtended Community: RT:1.1.1.1:1rx pathid: 1, tx pathid: 0x0

Шаг 5. RP-PE транслирует полученный BGP маршрут шестого типа в PIM Join в сторону RP. На этот момент RP готово к отправке многоадресного трафика в сторону Egress PE. Необходимо доставить трафик от источника до RP.

PE1#show ip mroute vrf C-ONE | b \((*, 230.1.1.1), 00:07:08/stopped, RP 15.15.15.15, flags: SGIncoming interface: GigabitEthernet2.115, RPF nbr 172.1.15.15Outgoing interface list:Lspvif0, Forward/Sparse, 00:07:08/stopped



Шаг 6. Когда S-PE (PE4) получает первый многоадресный пакет от источника (CE4), трафик инкапсулируется внутрь сообщения PIM Register и отправляется как одноадресный пакет в сторону C-RP (используя обычные правила MPLS L3 VPN).

Шаг 7. После получения PIM Register, C-RP начинает процесс построения дерева С-(14.14.14.14, 230.1.1.1). RP-PE получает PIM Join для C-(14.14.14.14, 230.1.1.1) от C-RP. Данное сообщение транслируется в BGP маршрут седьмого типа. Однако, перед отправкой в сторону источника, необходимо построить новое дерево Partitioned MDT с РЕ в качестве ROOT.


Шаг 8. RP-PE производит RPF проверку чтобы найти BGP Next-Hop в сторону источника. Данный адрес будет использоваться как Partitioned MDT ROOT для mLDP.

Шаг 9. Используя полученный BGP Next-Hop и BGP маршрут третьего типа от Ingress PE, RP-PR генерирует сообщение mLDP mapping в сторону IP адреса Ingress PE, тем самым строя корневое P2MP дерево до Ingress PE.

Шаг 10. RP-PE отправляет BGP маршрут седьмого типа (Join от RP) в сторону Ingress PE.

Шаг 11. Ingress PE преобразует полученный BGP маршрут седьмого типа в PIM Join и отправляет его в сторону источника трафика.


Присоединение к Source Tree и построение P2MP (ROOT = S-PE)


Шаг 12. Ingress PE также отправляет BGP маршрут пятого типа ко всем mVPN PE, тем самым информируя их о наличии активного источника в сети. Данный маршрут является триггером для переключения к SPT дереву.

Шаг 13. Egress PE использует полученный BGP маршрут пятого типа для генерации сообщения mLDP mapping в сторону Ingress PE (информация о MDT берётся из BGP маршрута третьего типа).


Таким образом теперь трафик может быть перенаправлен оптимальным путём от источника к получателю, используя mpls (mLDP) метки.

Источник: habr.com
К списку статей
Опубликовано: 05.12.2020 22:10:10
0

Сейчас читают

Комментариев (0)
Имя
Электронная почта

Cisco

Сетевые технологии

Pim

Multicast

Mldp

Mvpn

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru