今回はSegment RoutingのFlex Algoと呼ばれる機能について説明します。
概要
Flex Algoについて
Segment RoutingではFlex Algoと呼ばれる機能を使用することで、アンダーレイネットワーク上に、複数のトポロジーを容易に構築できます。
Flex Algoのトポロジーは8ビットのAlgorithm IDによって識別され、デフォルトで各ルータはAlgorithm IDが0のトポロジーに参加しています。また、Algorithm IDはPrefix SIDにも関連付けられ、デフォルトでPrefix SIDのAlgorithm IDは0になります。
下図のように、1台のルータが複数のトポロジーに参加することも可能です。
現在のIOS-XRでは、ODN(On Demand Next-hop)が有効なSR-TE PolicyでのみFlex Algoをサポートしています。
OSPFのFlex Algo関連のTLV
ルータがサポートしているAlgorithm ID、すなわち、ルータが参加するFlex Algoのトポロジーの情報はSR-Algorithm TLVに格納されます。
Prefix SIDのAlgorithm IDはPrefix SID Sub-TLVに格納されます。
検証の基本設定
基本設定の内容
R1-R2-R3-R4間でOSPF Area 0を構成します。
R2-R3間のOSPFのコストを30に変更します。
OSPFでSR-TEを有効にします。
R1、R2、R3はAlgorithm ID 0と128のトポロジーに参加させます。
R4はAlgorithm ID 0のトポロジーに参加させます。
R1とR3をAS 100に所属させ、IBGPネイバーを構成します。
R3において、BGP経由で、10.5.5.0/24にColor 1を付加して広報します。
R1でLoopback Interfaceの1.1.1.1/32にPrefix SIDとして20101(Algorithm ID 0)と20102(Algorithm ID 128)を割り当てます。
R2でLoopback Interfaceの2.2.2.2/32にPrefix SIDとして20201(Algorithm ID 0)と20202(Algorithm ID 128)を割り当てます。
R3でLoopback Interfaceの3.3.3.3/32にPrefix SIDとして20301(Algorithm ID 0)と20302(Algorithm ID 128)を割り当てます。
R4でLoopback Interfaceの4.4.4.4/32にPrefix SIDとして20401(Algorithm ID 0)を割り当てます。
初期設定
interface Loopback0
ipv4 address 1.1.1.1 255.255.255.255
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
ipv4 address 10.1.1.1 255.255.255.0
!
router ospf 1
distribute link-state
router-id 1.1.1.1
segment-routing mpls
area 0
mpls traffic-eng
interface Loopback0
prefix-sid absolute 20101
prefix-sid algorithm 128 absolute 20102
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
network point-to-point
!
!
flex-algo 128
advertise-definition
!
!
router bgp 100
bgp router-id 1.1.1.1
address-family ipv4 unicast
!
neighbor 3.3.3.3
remote-as 100
update-source Loopback0
address-family ipv4 unicast
!
!
!
segment-routing
traffic-eng
interface Loopback0
ipv4 address 2.2.2.2 255.255.255.255
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
ipv4 address 10.1.1.2 255.255.255.0
!
interface GigabitEthernet0/0/0/1
ipv4 address 10.2.2.2 255.255.255.0
!
interface GigabitEthernet0/0/0/2
ipv4 address 10.3.3.2 255.255.255.0
!
router ospf 1
router-id 2.2.2.2
segment-routing mpls
area 0
mpls traffic-eng
interface Loopback0
prefix-sid absolute 20201
prefix-sid algorithm 128 absolute 20202
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
network point-to-point
!
interface GigabitEthernet0/0/0/1
cost 30
network point-to-point
!
interface GigabitEthernet0/0/0/2
network point-to-point
!
!
flex-algo 128
advertise-definition
!
!
segment-routing
traffic-eng
interface Loopback0
ipv4 address 3.3.3.3 255.255.255.255
!
interface Loopback1
ipv4 address 10.5.5.3 255.255.255.0
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
ipv4 address 10.2.2.3 255.255.255.0
!
interface GigabitEthernet0/0/0/1
ipv4 address 10.4.4.3 255.255.255.0
!
extcommunity-set opaque COLOR_EXT_COMMUNITY_SET
1
end-set
!
route-policy BGP_ROUTE_POLICY
if destination in (10.5.5.0/24) then
set extcommunity color COLOR_EXT_COMMUNITY_SET
endif
pass
end-policy
!
router ospf 1
router-id 3.3.3.3
segment-routing mpls
area 0
mpls traffic-eng
interface Loopback0
prefix-sid absolute 20301
prefix-sid algorithm 128 absolute 20302
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
cost 30
network point-to-point
!
interface GigabitEthernet0/0/0/1
network point-to-point
!
!
flex-algo 128
advertise-definition
!
!
router bgp 100
bgp router-id 3.3.3.3
address-family ipv4 unicast
network 10.5.5.0/24
!
neighbor 1.1.1.1
remote-as 100
update-source Loopback0
address-family ipv4 unicast
route-policy BGP_ROUTE_POLICY out
!
!
!
segment-routing
traffic-eng
interface Loopback0
ipv4 address 4.4.4.4 255.255.255.255
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
ipv4 address 10.3.3.4 255.255.255.0
!
interface GigabitEthernet0/0/0/1
ipv4 address 10.4.4.4 255.255.255.0
!
router ospf 1
router-id 4.4.4.4
segment-routing mpls
area 0
mpls traffic-eng
interface Loopback0
prefix-sid absolute 20401
!
interface GigabitEthernet0/0/0/0
network point-to-point
!
interface GigabitEthernet0/0/0/1
network point-to-point
!
!
!
segment-routing
traffic-eng
基本設定と状態の確認
OSPFの設定確認
ルータが参加するFlex Algoのトポロジーはflex-algo <algorithm-id>コマンドで定義します。そして、定義したトポロジーの情報をOSPFで広報するには、advertise-definitionコマンドを設定します。
Prefix SIDのAlgorithm IDはprefix-sidコマンドのalgorithmオプションで指定します。
router ospf 1
area 0
interface Loopback0
prefix-sid absolute 20301
prefix-sid algorithm 128 absolute 20302
!
!
flex-algo 128
advertise-definition
OSPFの状態確認
R3が生成したLSPを見ると、SR-Algorithm Sub-TLVに0と128が格納されていることが確認できます。
(SR FAD TLVは別の記事で扱います。)
RP/0/RP0/CPU0:R3#show ospf database opaque-area 4.0.0.0 adv-router 3.3.3.3
OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
Type-10 Opaque Link Area Link States (Area 0)
LS age: 493
Options: (No TOS-capability, DC)
LS Type: Opaque Area Link
Link State ID: 4.0.0.0
Opaque Type: 4
Opaque ID: 0
Advertising Router: 3.3.3.3
LS Seq Number: 80000009
Checksum: 0x58b4
Length: 92
Router Information TLV: Length: 4
Capabilities:
Graceful Restart Helper Capable
Stub Router Capable
Traffic Engineering enabled area
All capability bits: 0x70000000
Segment Routing Algorithm TLV: Length: 3
Algorithm: 0
Algorithm: 1
Algorithm: 128
Segment Routing Range TLV: Length: 12
Range Size: 8000
SID sub-TLV: Length 3
Label: 16000
Node MSD TLV: Length: 2
Type: 1, Value 10
Segment Routing Local Block TLV: Length: 12
Range Size: 1000
SID sub-TLV: Length 3
Label: 15000
Segment Routing FAD TLV: Length: 4
Flex Algo Number : 128
Flex Algo Metric Type : 0
Flex Algo Priority : 128
Flex Algo Calc_type : 0
Dynamic Hostname TLV: Length: 2
Hostname: R3
以下はR3が生成したRI Opaque LSAのキャプチャになります。SR-Algorithm TLVに0と128が格納されていることが確認できます。
R3が生成したOSPFv2 Extended Prefix Opaque LSAを見ると、Algorithm IDが0と128のPrefix SIDのIndexが格納されていることが確認できます。
RP/0/RP0/CPU0:R3#show ospf database opaque-area 7.0.0.1 adv-router 3.3.3.3
OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)
Type-10 Opaque Link Area Link States (Area 0)
LS age: 550
Options: (No TOS-capability, DC)
LS Type: Opaque Area Link
Link State ID: 7.0.0.1
Opaque Type: 7
Opaque ID: 1
Advertising Router: 3.3.3.3
LS Seq Number: 80000009
Checksum: 0xfb24
Length: 56
Extended Prefix TLV: Length: 32
Route-type: 1
AF : 0
Flags : 0x40
Prefix : 3.3.3.3/32
SID sub-TLV: Length: 8
Flags : 0x0
MTID : 0
Algo : 0
SID Index : 4301
SID sub-TLV: Length: 8
Flags : 0x0
MTID : 0
Algo : 128
SID Index : 4302
以下はR3が生成したOSPFv2 Extended Prefix Opaque LSAのキャプチャになります。Algorithm IDが0と128のPrefix SIDのIndexが格納されていることが確認できます。
Algorithm ID 0のトポロジーを使用した場合
SR-TE Policyの設定
R1でODNが有効なSR-TE Policyを設定します。デフォルトではODNが有効なSR-TE PolicyはAlgorithm IDが0のトポロジーを使用します。
segment-routing
traffic-eng
on-demand color 1
dynamic
SR-TE Policyの設定
R1のSR-TE Policyを見ると、Algorithm ID 0のPrefix SIDを使用していることが確認できます。
RP/0/RP0/CPU0:R1#show segment-routing traffic-eng policy
SR-TE policy database
---------------------
Color: 1, End-point: 3.3.3.3
Name: srte_c_1_ep_3.3.3.3
Status:
Admin: up Operational: up for 00:25:23 (since Jun 21 13:47:33.577)
Candidate-paths:
Preference: 200 (BGP ODN) (active)
Requested BSID: dynamic
Maximum SID Depth: 10
Dynamic (valid)
Metric Type: TE, Path Accumulated Metric: 3
20301 [Prefix-SID, 3.3.3.3]
Preference: 100 (BGP ODN)
Last error: Constraint cannot be enforced: flex-algorithm
Requested BSID: dynamic
PCC info:
Symbolic name: bgp_c_1_ep_3.3.3.3_discr_100
PLSP-ID: 1
Maximum SID Depth: 10
Dynamic (pce) (invalid)
Metric Type: NONE, Path Accumulated Metric: 0
Attributes:
Binding SID: 24004
Forward Class: Not Configured
Steering labeled-services disabled: no
Steering BGP disabled: no
IPv6 caps enable: yes
疎通確認
R1の1.1.1.1からR3の10.5.5.3へTracerouteを実施します。
パケットがR4を経由していることが確認できます。
RP/0/RP0/CPU0:R1#traceroute 4.4.4.4 source 1.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.5.5.3
1 10.1.1.2 [MPLS: Label 20301 Exp 0] 63 msec 67 msec 60 msec
2 10.3.3.4 [MPLS: Label 20301 Exp 0] 71 msec 58 msec 45 msec
3 10.4.4.3 62 msec * 73 msec
Algorithm ID 128のトポロジーを使用した場合
SR-TE Policyの設定
R1でAlgorithm ID 128のトポロジーを使用するODNが有効なSR-TE Policyを設定します。使用するトポロジーのAlgorithm IDはsid-algorithm <id>コマンドで指定します。
segment-routing
traffic-eng
on-demand color 1
dynamic
sid-algorithm 128
SR-TE Policyの設定
R1のSR-TE Policyを見ると、Algorithm ID 128のPrefix SIDを使用していることが確認できます。
RP/0/RP0/CPU0:R1#show segment-routing traffic-eng policy
SR-TE policy database
---------------------
Color: 1, End-point: 3.3.3.3
Name: srte_c_1_ep_3.3.3.3
Status:
Admin: up Operational: up for 00:35:22 (since Jun 21 13:47:33.577)
Candidate-paths:
Preference: 200 (BGP ODN) (active)
Requested BSID: dynamic
Constraints:
Prefix-SID Algorithm: 128
Maximum SID Depth: 10
Dynamic (valid)
Metric Type: TE, Path Accumulated Metric: 3
20302 [Prefix-SID: 3.3.3.3, Algorithm: 128]
Preference: 100 (BGP ODN)
Last error: Constraint cannot be enforced: flex-algorithm
Requested BSID: dynamic
PCC info:
Symbolic name: bgp_c_1_ep_3.3.3.3_discr_100
PLSP-ID: 1
Constraints:
Prefix-SID Algorithm: 128
Maximum SID Depth: 10
Dynamic (pce) (invalid)
Metric Type: NONE, Path Accumulated Metric: 0
Attributes:
Binding SID: 24004
Forward Class: Not Configured
Steering labeled-services disabled: no
Steering BGP disabled: no
IPv6 caps enable: yes
疎通確認
R1の1.1.1.1からR3の10.5.5.3へTracerouteを実施します。
R2⇒R3よりR2⇒R4⇒R3の方がコストが小さいが、R4はAlgorithm ID 128のトポロジーに所属していないため、パケットがR4を経由していないことが確認できます。
RP/0/RP0/CPU0:R1#traceroute 10.5.5.3 source 1.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 10.5.5.3
1 10.1.1.2 [MPLS: Label 20302 Exp 0] 65 msec 72 msec 63 msec
2 10.2.2.3 119 msec * 84 msec
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