Segment Routing Traffic Engineering – Dynamic Candidate PathのLink Color

今回はリンクのColorを考慮したCSPFの計算方法を説明します。

 

概要

リンクのColorについて

TEには、各リンクにColorと呼ばれる要素を割り当てることが可能です。

 

ColorはAdministrative Groupとも呼ばれ、32ビットの値で表現されており、各ビットが1つのColorを表現しています。Administrative Groupの値が以下のリンクは、3つのColorが割り当てられていることになります。

 

OSPF、IS-IS共に、32ビットのColorの情報はAdministrative Group Sub-TLVに格納されます。(上がOSPF、下がIS-ISのフォーマット)

 

Administrative Groupでは32色しか表現できないため、現在は128色を表現可能な128ビットのExtended Administrative Groupが存在します。

OSPF、IS-IS共に、128ビットのColorの情報はExnteded Administrative Group Sub-TLVに格納されます。(上がOSPF、下がIS-ISのフォーマット)

 

リンクのColorを考慮したCSPFの計算

リンクのColorを考慮したCSPFの計算方法は3種類存在します。

RED、BLUE、GREENの3色のColorを割り当てたトポロジーを基に、3種類の計算方法を説明します。

Include Any

Include Anyは指定した複数のColorの内、どれか1つのColorを含んでいるリンクのみCSPFのパス計算の対象にします。

 

Include All

Include Allは指定した複数のColorの内、全てのColorを含んでいるリンクのみCSPFのパス計算の対象にします。

 

Exclude Any

Exclude Anyは指定した複数のColorの内、どれか1つのColorを含んでいるリンクをCSPFのパス計算の対象外にします。

 

 

 

検証内容と設定

基本設定の内容

R1-R2-R3-R4間でOSPF Area 0を構成します。
OSPFでSR-TEを有効にします。

R1-R2間、R2-R4間、R3-R4間のリンクにColor GREENを割り当てます。
R2-R3間のリンクにColor BLUEを割り当てます。

R1でLoopback Interfaceの1.1.1.1/32にPrefix SIDとして20101を割り当てます。
R2でLoopback Interfaceの2.2.2.2/32にPrefix SIDとして20201を割り当てます。
R3でLoopback Interfaceの3.3.3.3/32にPrefix SIDとして20301を割り当てます。
R4でLoopback Interfaceの4.4.4.4/32にPrefix SIDとして20401を割り当てます。

R1で3.3.3.3/32へのパスをCSPFを使用して計算します。パス計算の際はColor GREENが割り当てられたリンクのみ使用します。

 

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
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   network point-to-point
  !
 !
!
segment-routing
 traffic-eng
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  policy SR-TE_POLICY
   color 1 end-point ipv4 3.3.3.3
   autoroute
    include all
   !
   candidate-paths
    preference 10
     dynamic
     !
    !
   !
  !
  affinity-map
   name GREEN bit-position 0
   name BLUE bit-position 1
            


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
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   network point-to-point
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/1
   network point-to-point
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/2
   network point-to-point
  !
 !
!
segment-routing
 traffic-eng
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/1
   affinity
    name BLUE
   !
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/2
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  affinity-map
   name GREEN bit-position 0
   name BLUE bit-position 1
            


interface Loopback0
 ipv4 address 3.3.3.3 255.255.255.255
!
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
!
router ospf 1
 router-id 3.3.3.3
 segment-routing mpls
 area 0
  mpls traffic-eng
  interface Loopback0
   prefix-sid absolute 20301
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   network point-to-point
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/1
   network point-to-point
  !
 !
!
segment-routing
 traffic-eng
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   affinity
    name BLUE
   !
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/1
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  affinity-map
   name GREEN bit-position 0
   name BLUE bit-position 1
            


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
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/1
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  affinity-map
   name GREEN bit-position 0
   name BLUE bit-position 1

 

設定と状態の確認

Colorの設定の確認

最初に、affinity-mapコマンド配下でname <color-name> bit-position <0-31>コマンドを使用して、Administrative Group、または、Extended Administrative Groupの各ビットのColorを定義します。今回は、0ビット目をGREEN、1ビット目をBLUEとして定義します。

次に、name <color-name>コマンドを使用して、インタフェースにColorを割り当てます。

R2

segment-routing
 traffic-eng
  interface GigabitEthernet0/0/0/0
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/1
   affinity
    name BLUE
   !
  !
  interface GigabitEthernet0/0/0/2
   affinity
    name GREEN
   !
  !
  affinity-map
   name GREEN bit-position 0
   name BLUE bit-position 1

 

SR-TE Policyの設定の確認

CSPF実施時のColorの制約条件はconstraintsコマンド配下で設定します。今回はInclude Anyの条件でColor GREENを指定します。

R1

segment-routing
 traffic-eng
  policy SR-TE_POLICY
   color 1 end-point ipv4 3.3.3.3
   autoroute
    include all
   !
   candidate-paths
    preference 10
     dynamic
     constraints
      affinity
       include-any
        name GREEN

 

TE LSAの確認

R2が生成したR3向けのインタフェースに関するTE LSAを見ると、ColorとしてBLUEが割り当てられている、つまり、1ビット目がセットされていることが確認できます。

R2

RP/0/RP0/CPU0:R1#show ospf database opaque-area 1.0.0.8 adv-router 2.2.2.2


            OSPF Router with ID (1.1.1.1) (Process ID 1)

                Type-10 Opaque Link Area Link States (Area 0)

  LS age: 633
  Options: (No TOS-capability, DC)
  LS Type: Opaque Area Link
  Link State ID: 1.0.0.8
  Opaque Type: 1
  Opaque ID: 8
  Advertising Router: 2.2.2.2
  LS Seq Number: 80000010
  Checksum: 0xb12b
  Length: 204

    Link connected to Point-to-Point network
      Link ID : 3.3.3.3
      (all bandwidths in bytes/sec)
      Interface Address : 10.2.2.2
      Neighbor Address : 10.2.2.3
      Admin Metric : 1
      Maximum bandwidth : 125000000
      Maximum reservable bandwidth global: 0
      Number of Priority : 8
      Priority 0 :                    0  Priority 1 :                    0
      Priority 2 :                    0  Priority 3 :                    0
      Priority 4 :                    0  Priority 5 :                    0
      Priority 6 :                    0  Priority 7 :                    0
      Affinity Bit : 0x2
      IGP Metric : 1
      Extended Administrative Group : Length: 8
       EAG[0]: 0x2
       EAG[1]: 0
       EAG[2]: 0
       EAG[3]: 0
       EAG[4]: 0
       EAG[5]: 0
       EAG[6]: 0
       EAG[7]: 0

    Number of Links : 1

 

以下はR2が生成したR3向けのインタフェースに関するTE LSAのキャプチャになります。ColorとしてBLUEが割り当てられている、つまり、1ビット目がセットされていることが確認できます。

 

SR-TE DBの確認

SR-TE DBを確認すると、各リンクにColorが割り当てられていることが確認できます。

R2

RP/0/RP0/CPU0:R2#show segment-routing traffic-eng ipv4 topology traffic-eng 2.2.2.2

SR-TE topology database
-----------------------

Node 2
  TE router ID: 2.2.2.2
  OSPF router ID: 2.2.2.2 area ID: 0
  Prefix SID:
    Prefix 2.2.2.2, label 20201 (regular), flags: N:1, R:0, P:0, V:0, E:0, L:0

  Link[0]: local address 10.1.1.2, remote address 10.1.1.1
    Local node:
      OSPF router ID: 2.2.2.2 area ID: 0
    Remote node:
      TE router ID: 1.1.1.1
      OSPF router ID: 1.1.1.1 area ID: 0
    Metric: IGP 1, TE 1, Latency 1 microseconds
    Bandwidth: Total link 125000000, Reservable 0
    Admin-groups: 0x00000001
    Admin-groups-detail: GREEN(0)
    Adj SID: 24000 (unprotected)

  Link[1]: local address 10.2.2.2, remote address 10.2.2.3
    Local node:
      OSPF router ID: 2.2.2.2 area ID: 0
    Remote node:
      TE router ID: 3.3.3.3
      OSPF router ID: 3.3.3.3 area ID: 0
    Metric: IGP 1, TE 1, Latency 1 microseconds
    Bandwidth: Total link 125000000, Reservable 0
    Admin-groups: 0x00000002
    Admin-groups-detail: BLUE(1)
    Adj SID: 24001 (unprotected)

  Link[2]: local address 10.3.3.2, remote address 10.3.3.4
    Local node:
      OSPF router ID: 2.2.2.2 area ID: 0
    Remote node:
      TE router ID: 4.4.4.4
      OSPF router ID: 4.4.4.4 area ID: 0
    Metric: IGP 1, TE 1, Latency 1 microseconds
    Bandwidth: Total link 125000000, Reservable 0
    Admin-groups: 0x00000001
    Admin-groups-detail: GREEN(0)
    Adj SID: 24002 (unprotected)

 

SR-TE Policyの確認

Color GREENのリンクのみをパス計算の対象にしていることが確認できます。

R1

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 02:24:02 (since Jun 16 19:39:41.823)
  Candidate-paths:
    Preference: 10 (configuration) (active)
      Name: SR-TE_POLICY
      Requested BSID: dynamic
      Constraints:
        Affinity:
          include-any:
          GREEN
        Maximum SID Depth: 10
      Dynamic (valid)
        Metric Type: TE,   Path Accumulated Metric: 3
          20401 [Prefix-SID, 4.4.4.4]
          20301 [Prefix-SID, 3.3.3.3]
  Attributes:
    Binding SID: 24009
    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3.3.3.3へTracerouteを実施します。

 

R1はSID 20401、20301をパケットに付加してR2に転送していることが確認できます。

R1

RP/0/RP0/CPU0:R1#traceroute 3.3.3.3 source 1.1.1.1

Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 3.3.3.3

 1  10.1.1.2 [MPLS: Labels 20401/20301 Exp 0] 59 msec  56 msec  45 msec
 2  10.3.3.4 [MPLS: Label 20301 Exp 0] 69 msec  59 msec  59 msec
 3  10.4.4.3 60 msec  *  56 msec

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