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Bidirectional Forwarding Detection (BFD) für MPLS

Konfigurieren der bidirektionalen Weiterleitungserkennung für MPLS (CLI-Verfahren)

Sie können das BFD-Protokoll (Bidirectional Forwarding Detection) auf EX8200-Standalone-Switches und EX8200 Virtual Chassis konfigurieren, um Fehler im MPLS-Label-Switch-Pfad (LSP) zu erkennen. Das BFD-Protokoll ist ein einfacher Hello-Mechanismus, der Fehler in einem Netzwerk erkennt. Hello-Pakete werden in einem festgelegten, regelmäßigen Intervall gesendet. Ein Nachbarfehler wird erkannt, wenn das Routinggerät nach einem bestimmten Intervall keine Antwort mehr vom Nachbarn empfängt. BFD funktioniert mit einer Vielzahl von Netzwerkumgebungen und Topologien. Die Fehlererkennungs-Timer für BFD haben kürzere Zeitlimits als die der Fehlererkennungsmechanismen für statische Routen und sorgen somit für eine schnellere Erkennung. Diese Timer sind auch adaptiv. Beispielsweise kann sich ein Timer an einen höheren Wert anpassen, wenn eine Nachbarschaft fehlschlägt, oder ein Nachbar kann einen höheren Wert als den konfigurierten aushandeln.

In diesem Thema wird die Konfiguration der Provider-Edge-Switches (PE) und der Provider-Switches für die Unterstützung von LDP-basierten LSPs und RSVP-basierten LSPs beschrieben.

Dieses Thema umfasst:

Konfigurieren von BFD auf Provider-Edge und Provider-Switches für einen LDP-basierten LSP

Sie können BFD für LDP-basierte LSPs oder RSVP-basierte LSPs aktivieren, die einer bestimmten Weiterleitungsäquivalenzklasse (FEC) zugeordnet sind. Alternativ können Sie eine OAM-Eingangsrichtlinie (Operation Administration and Maintenance) konfigurieren, um BFD für einen Bereich von FEC-Adressen zu aktivieren.

Bevor Sie BFD für ein LDP-basiertes LSP konfigurieren, müssen Sie die grundlegenden Komponenten für ein MPLS-Netzwerk konfigurieren:

So konfigurieren Sie BFD auf PE- und Provider-Switches:

  1. Definieren einer OAM-Richtlinie:
  2. Geben Sie die FEC an, für die Sie OAM aktivieren möchten:
  3. Geben Sie das minimale Sende- und Empfangsintervall für die BFD-Konfiguration an:
    HINWEIS:

    Wenn Sie die Anweisung konfigurieren, müssen Sie die Anweisung oder die Anweisung nicht konfigurieren.minimum-intervalminimum-receive-intervalminimum-transmit-interval

    oder

  4. Geben Sie den Multiplikator für die Erkennungszeit an. Das ausgehandelte Sendeintervall multipliziert mit diesem Wert ergibt die Erkennungszeit für das empfangende System im asynchronen Modus:
  5. Geben Sie das minimale Sendeintervall (oder das minimale Empfangsintervall) an.
  6. Geben Sie einen Schwellenwert für die Erkennung der Anpassung der Erkennungszeit an:
  7. Konfigurieren Sie die Route und die Next-Hop-Aktion im Falle eines BFD-Sitzungsfehlerereignisses auf dem LDP-basierten LSP:
    HINWEIS:

    Wenn eine BFD-Sitzung ausfällt, können Sie das Junos-Betriebssystem so konfigurieren, dass der LSP-Pfad neu signalisiert oder der LSP-Pfad einfach deaktiviert wird. Sie können einen Standby-LSP-Pfad für die Verarbeitung des Datenverkehrs konfigurieren, während der primäre LSP-Pfad nicht verfügbar ist. Der Switch kann nach LSP-Fehlern, die von BFD erkannt werden können, automatisch wiederhergestellt werden. Wenn eine BFD-Sitzung fehlschlägt, wird das Ereignis standardmäßig einfach protokolliert.

  8. Geben Sie an, wie lange die BFD-Sitzung aktiv sein muss, bevor die Route oder der nächste Hop hinzugefügt wird. Wenn Sie eine Zeit von 0 Sekunden angeben, wird die Route oder der nächste Hop hinzugefügt, sobald die BFD-Sitzung wieder gestartet wird.
  9. Aktivieren Sie die Ablaufverfolgung von FECs für LDP-basierte LSPs, und geben Sie eine Quelladresse für das Senden von Sonden an. Geben Sie dann ein Warteintervall an, nach dem das Testpaket gesendet werden soll.
  10. Geben Sie die Dauer des LSP-Ping-Intervalls in Sekunden an:
  11. Geben Sie die Aktion an, die für die OAM-Richtlinie ausgeführt werden soll:
  12. Wenden Sie die BFD-Konfigurationen auf MPLS-Hierarchieebene an, damit die Konfiguration die Anweisungen in der Konfigurationsgruppe erbt:

Konfigurieren von BFD auf Provider-Edge und Provider-Switches für einen RSVP-basierten LSP

Wenn BFD für einen RSVP-basierten LSP auf dem Eingangs-Switch konfiguriert ist, wird es auf dem primären Pfad und auf allen sekundären Standbypfaden für diesen LSP aktiviert. Sie können BFD für alle LSPs auf einem Switch oder für bestimmte LSPs aktivieren. Wenn Sie BFD für einen bestimmten LSP konfigurieren, werden alle global für BFD konfigurierten Werte für diesen LSP überschrieben. Die BFD-Sitzungen haben ihren Ursprung nur am Eingangs-Switch und enden am Ausgangs-Switch.

Bevor Sie BFD für einen RSVP-basierten LSP konfigurieren, müssen Sie die grundlegenden Komponenten für ein MPLS-Netzwerk konfigurieren:

So konfigurieren Sie BFD auf PE- und Provider-Switches:

  1. Geben Sie das minimale Sende- und Empfangsintervall für die BFD-Konfiguration an:
    HINWEIS:

    Wenn Sie die Anweisung konfigurieren, müssen Sie die Anweisung oder die Anweisung nicht konfigurieren.minimum-intervalminimum-receive-intervalminimum-transmit-interval

    oder

  2. Geben Sie den Multiplikator für die Erkennungszeit an. Das ausgehandelte Sendeintervall multipliziert mit diesem Wert ergibt die Erkennungszeit für das empfangende System im asynchronen Modus:
  3. Geben Sie das minimale Sendeintervall (oder das minimale Empfangsintervall) an:
  4. Konfigurieren von Routen- und Next-Hop-Aktionen im Falle eines BFD-Sitzungsfehlers auf dem RSVP-basierten LSP:
    HINWEIS:

    Wenn eine BFD-Sitzung ausfällt, können Sie das Junos-Betriebssystem so konfigurieren, dass der LSP-Pfad neu signalisiert oder der LSP-Pfad einfach deaktiviert wird. Sie können einen Standby-LSP-Pfad für die Verarbeitung des Datenverkehrs konfigurieren, während der primäre LSP-Pfad nicht verfügbar ist. Der Switch kann nach LSP-Fehlern, die von BFD erkannt werden können, automatisch wiederhergestellt werden. Wenn eine BFD-Sitzung fehlschlägt, wird das Ereignis standardmäßig einfach protokolliert, wenn Sie nicht speziell eine Fehleraktion konfigurieren.

BFD-getriggerte lokale Reparatur für schnelle Konvergenz

Grundlegendes zum BFD-getriggerten lokalen Schutz

Die Zeit, die ein Netzwerk benötigt, um nach einem Verbindungs- oder Knotenausfall zu konvergieren, kann je nach einer Reihe von Faktoren wie der Netzwerkgröße, den verwendeten Protokollen und dem Netzwerkdesign erheblich variieren. Obwohl jedes einzelne Konvergenzereignis anders ist, ist der Prozess der Konvergenz im Wesentlichen konsistent. Der Fehler wird erkannt, der Fehler wird im Netzwerk gemeldet (überflutet), ein alternativer Pfad für den Datenverkehr wird gefunden, und die Weiterleitungsebene wird aktualisiert, um den Datenverkehr auf einem neuen Pfad weiterzuleiten.

In dieser Übersicht wird erläutert, wie die durch Bidirectional Forwarding Detection (BFD) ausgelöste lokale Reparatur zu einer schnelleren Wiederherstellungszeit für eine schnelle Konvergenz in einem MPLS-Netzwerk beiträgt.

Zweck der BFD-getriggerten lokalen Reparatur

In Junos OS wird der allgemeine MPLS-Datenverkehrsschutz bei RSVP-signalisierten LSP-Fehlern (Label-Switched Path) durch mehrere komplementäre Mechanismen bereitgestellt. Zu diesen Schutzmechanismen gehören der lokale Schutz (schnelle Weiterleitung, Linkschutz und Node-Link-Schutz) und der Pfadschutz (primäre und sekundäre Pfade). Der lokale Schutz in Verbindung mit dem Pfadschutz kann einen minimalen Paketverlust für einen LSP ermöglichen und die Art und Weise steuern, wie der LSP nach einem Ausfall umgeleitet wird. Traditionell beruhen beide Arten von Schutz auf der schnellen Erkennung von Verbindungsfehlern auf physischer Ebene. Für Übertragungsmedien ohne schnelle physische Pegelerkennung unterstützt Junos OS jedoch BFD- und MPLS-Ping für eine schnelle Fehlererkennung.

Bei Verbindungen zwischen Routern berechnet das Routing-Protokoll bei einem Ausfall einer Route den nächstbesten Pfad neu. Wenn MPLS Fast Reroute (FRR) aktiviert ist, werden ifl-Nachrichten an alle Flexible PIC Concentrators (FPCs) geflutet. Der Edge-FPC ermöglicht die Umgehung des MPLS-LSP-Tunnels. Schließlich werden alle Strecken repariert und durch den Umgehungstunnel MPLS LSP geleitet. Die Zeit, die benötigt wird, um alle Routen zu reparieren, ist proportional zur Anzahl der Routen.

Schwieriger wird dieses Reparaturszenario, wenn ein Switch zwischen zwei Links liegt. Siehe .Abbildung 1

Abbildung 1: Topologie mit BFD-getriggerter lokaler ReparaturTopologie mit BFD-getriggerter lokaler Reparatur

Wenn eine Verbindung am Remote-Ende ausfällt, wird der Fehler auf der lokalen Seite erst erkannt, wenn das Interior Gateway Protocol (IGP) ausfällt. Zu warten, bis der Routing-Protokollprozess den nächstbesten Pfad neu berechnet hat, nimmt zu viel Zeit in Anspruch.

Wenn die BFD-getriggerte lokale Reparatur aktiviert ist, schließt die Packet Forwarding Engine die Reparatur zuerst mithilfe des (vorkonfigurierten und installierten MPLS-Tunnels) ab und informiert dann den Routing-Protokollprozess, eine neue Route neu zu berechnen. Auf diese Weise kann der FPC bei einem Ausfall des primären MPLS-LSP-Tunnels den Datenverkehr zeitweise und sofort zum FPC mit dem MPLS-LSP-Tunnel umleiten.

Durch die Verwendung einer lokalen Reparatur auf diese Weise wird eine schnellere Wiederherstellungszeit von weniger als 50 ms erreicht.

Konfigurieren der BFD-ausgelösten lokalen Reparatur

Die BFD-ausgelöste lokale Reparatur ist nicht konfigurierbar, aber Teil der Standardkonfiguration.

BFD-ausgelöste lokale Reparaturarbeiten innerhalb des Legacy-Junos-Betriebssystems umfassen MPLS-FRR, BFD für IGP und schleifenfreie Alternativen (LFAs).

Deaktivieren der BFD-ausgelösten lokalen Reparatur

Standardmäßig ist die BFD-getriggerte lokale Reparatur für alle Routing-Schnittstellen aktiviert. Falls gewünscht, können Sie die BFD-ausgelöste lokale Reparatur auf der Hierarchieebene [] deaktivieren.edit routing-options

So deaktivieren Sie die BFD-ausgelöste lokale Reparatur explizit:

  1. Fügen Sie die Anweisung auf der Hierarchieebene [edit routing-options] ein:no-bfd-triggered-local-repair

  2. (Optional) Überprüfen Sie Ihre Konfigurationseinstellungen, bevor Sie sie mit dem Befehl übernehmen.show routing-options

Bestätigen Sie Ihre Konfiguration, indem Sie den Befehl eingeben.show routing-options

HINWEIS:

Wenn Sie diese Funktion deaktivieren, müssen Sie auch das Routing neu starten, indem Sie die Anweisung für die IGP einschließen.graceful-restart Bei OSPF wird dies beispielsweise erreicht, indem die Anweisung auf Hierarchieebene eingeschlossen wird.graceful-restart[edit protocols ospf]

Konfigurieren von BFD für MPLS-IPv4-LSPs

Sie können das BFD-Protokoll (Bidirectional Forwarding Detection) auf MPLS-IPv4-LSPs konfigurieren, wie im Internetentwurf draft-ietf-bfd-mpls-02.txt, BFD for MPLS LSPs beschrieben. BFD wird als periodische OAM-Funktion (Operation, Administration, and Maintenance) für Sprachdienstleister verwendet, um Fehler auf der Datenebene von LSPs zu erkennen. Sie können BFD für Sprachdienstleister konfigurieren, die entweder LDP oder RSVP als Signalisierungsprotokoll verwenden.

HINWEIS:

BFD für MPLS IPv4 LSP basiert auf der Routing-Engine und wird nicht verteilt. Daher beträgt das unterstützte BFD-Timer-Intervall mindestens 100 ms * 3 pro LSP-Sitzung, und für skalierte LSP-Sitzungen beträgt das unterstützte BFD-Timer-Intervall mindestens 300 ms x 3. Wenn Sie die Anzahl der LSP-Sitzungen mit BFD erhöhen, müssen Sie auch die Intervall-Timer erhöhen (skalieren), um das Netzwerk zu unterstützen.

Für Routing-Engine-Switchover-Instances mit NSR-Unterstützung (Nonstop Active Routing) beträgt das unterstützte BFD-Mindestintervall (2,5 Sekunden * 3).

Sie können auch die LSP-Befehle verwenden, um LSP-Data-Plane-Fehler zu erkennen.ping BFD hat jedoch eine Reihe von Vorteilen: Es erfordert weniger Computerverarbeitung als LSP-Befehle und kann Fehler in einer großen Anzahl von LSPs schnell erkennen (LSP-Befehle müssen für jeden LSP einzeln ausgegeben werden).pingping Andererseits kann BFD nicht verwendet werden, um die Steuerungsebene anhand der Datenebene am Ausgangs-LSR zu verifizieren, was möglich ist, wenn eine LSP-Echoanforderung einer Weiterleitungsäquivalenzklasse (FEC) zugeordnet ist.ping

Die Timer für die BFD-Fehlererkennung sind adaptiv und können so eingestellt werden, dass sie mehr oder weniger aggressiv sind. Beispielsweise können sich die Timer an einen höheren Wert anpassen, wenn die Nachbarschaft fehlschlägt, oder ein Nachbar kann einen höheren Wert für einen Timer aushandeln als den konfigurierten Wert. Die Timer passen sich an einen höheren Wert an, wenn eine BFD-Sitzungsklappe mehr als dreimal innerhalb von 15 Sekunden auftritt. Ein Backoff-Algorithmus erhöht das Empfangsintervall (Rx) um zwei, wenn die lokale BFD-Instanz der Grund für die Sitzungsklappe ist. Das Übertragungsintervall (Tx) wird um zwei erhöht, wenn die Remote-BFD-Instanz der Grund für die Sitzungsklappe ist. Sie können den Befehl verwenden, um BFD-Intervall-Timer auf ihre konfigurierten Werte zurückzusetzen.clear bfd adaptation Der Befehl ist trefferlos, d. h., der Befehl wirkt sich nicht auf den Datenverkehrsfluss auf dem Routinggerät aus.clear bfd adaptation

Ab Junos OS Version 13.2R4, 13.3R2 und 14.1 können Sie das Zeitintervall zwischen LSP-Ping-Nachrichten bzw. die Anzahl der LSP-Ping-Antworten festlegen, nach deren Ablauf die Bidirectional Forwarding Detection (BFD)-Sitzung beendet wird. Dazu konfigurieren Sie die Anweisung und die Anweisung auf der Hierarchieebene.lsp-ping-intervallsp-ping-multiplier[edit protocols mpls oam]

Konfigurationsanweisungen für LDP-signalisierte LSPs finden Sie unter Konfigurieren von BFD für LDP-LSPs.Konfigurieren von BFD für LDP-LSPs Konfigurationsanweisungen für RSVP-signalisierte LSPs finden Sie im folgenden Abschnitt.

Konfigurieren von BFD für RSVP-signalisierte LSPs

BFD für RSVP unterstützt Unicast-IPv4-LSPs. Wenn BFD für einen RSVP-LSP auf dem Eingangsrouter konfiguriert ist, wird es auf dem primären Pfad und auf allen sekundären Standbypfaden für diesen LSP aktiviert. Die Quell-IP-Adresse für ausgehende BFD-Pakete von der Ausgangsseite einer MPLS-BFD-Sitzung basiert auf der IP-Adresse der ausgehenden Schnittstelle. Sie können BFD für alle LSPs auf einem Router oder für bestimmte LSPs aktivieren. Wenn Sie BFD für einen bestimmten LSP konfigurieren, werden alle global für BFD konfigurierten Werte überschrieben. Die BFD-Sitzungen haben ihren Ursprung nur am Eingangsrouter und enden am Ausgangsrouter.

Ein Fehler wird protokolliert, wenn eine BFD-Sitzung für einen Pfad fehlschlägt. Das folgende Beispiel zeigt, wie BFD für RSVP-LSP-Protokollmeldungen angezeigt werden kann:

Sie können BFD für alle RSVP-LSPs auf dem Router, einen bestimmten LSP oder den primären Pfad eines bestimmten LSP konfigurieren. Um BFD für RSVP-LSPs zu konfigurieren, schließen Sie die and-Anweisungen ein.oambfd-liveness-detection

Sie können diese Anweisung auf den folgenden Hierarchieebenen konfigurieren:

Die Anweisung enthält die folgenden Optionen:bfd-liveness-detection

  • minimum-interval– Gibt das minimale Sende- und Empfangsintervall an.

  • minimum-receive-interval– Gibt das minimale Empfangsintervall an. Der Bereich liegt zwischen 1 und 255.000 Millisekunden.

  • minimum-transmit-interval– Gibt das minimale Übertragungsintervall an. Der Bereich liegt zwischen 1 und 255.000 Millisekunden.

  • lsp-ping-multiplier: Gibt den Multiplikator für die Erkennungszeit an. Der Bereich reicht von 1 bis 255.

    HINWEIS:

    Um das Auslösen falsch negativer Ergebnisse zu vermeiden, konfigurieren Sie eine BFD-Fehlererkennungszeit, die länger ist als die schnelle Umleitungszeit.

Sie können die Option auch so konfigurieren, dass das Zeitintervall zwischen LSP-Pings angepasst wird.lsp-ping-interval Der LSP-Ping-Befehl für RSVP-signalisierte LSPs lautet .ping mpls rsvp Weitere Informationen zu diesem Befehl finden Sie im CLI-Explorer.ping mpls rsvphttps://www.juniper.net/documentation/content-applications/cli-explorer/junos/

Konfigurieren einer Fehleraktion für die BFD-Sitzung auf einem RSVP-LSP

Wenn die BFD-Sitzung für einen RSVP-LSP ausfällt, wird der LSP abgebrochen und neu signalisiert. Der Datenverkehr kann auf einen Standby-LSP umgeschaltet werden, oder Sie können den LSP-Pfad einfach abbrechen. Alle durchgeführten Aktionen werden protokolliert.

Wenn eine BFD-Sitzung für einen RSVP-LSP-Pfad ausfällt, können Sie das Junos-Betriebssystem so konfigurieren, dass der LSP-Pfad neu signalisiert oder der LSP-Pfad einfach deaktiviert wird. Ein Standby-LSP-Pfad kann für die Verarbeitung von Datenverkehr konfiguriert werden, während der primäre LSP-Pfad nicht verfügbar ist. Der Router kann nach LSP-Fehlern, die von BFD erkannt werden können, automatisch wiederhergestellt werden. Wenn eine BFD-Sitzung fehlschlägt, wird das Ereignis standardmäßig einfach protokolliert.

Fügen Sie die folgende Anweisung ein, damit das Junos-Betriebssystem einen RSVP-LSP-Pfad im Falle eines BFD-Ereignisses herunterbrechen kann:failure-action

Eine Liste der Hierarchieebenen, auf denen Sie diese Anweisung einschließen können, finden Sie im Abschnitt Anweisungszusammenfassung zu dieser Anweisung.

Sie können entweder die Optionen "oder" konfigurieren:teardownmake-before-break

  • teardown– Bewirkt, dass der LSP-Pfad sofort entfernt und neu signalisiert wird.

  • make-before-break– Veranlasst das Junos-Betriebssystem, einen neuen LSP-Pfad zu signalisieren, bevor der alte LSP-Pfad gelöscht wird. Sie können auch die Option konfigurieren, dass der LSP nach dem angegebenen Zeitraum automatisch heruntergefahren wird, wenn der Versuch, den LSP innerhalb des Intervalls erneut zu signalisieren, fehlschlägt.teardown-timeout teardown-timeout Wenn Sie für das Intervall den Wert 0 angeben, wird der LSP sofort abgeschaltet und erneut signalisiert (dasselbe Verhalten wie bei der Konfiguration der Option).teardown-timeoutteardown

Um eine Fehleraktion für alle RSVP-LSPs zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.failure-action[edit protocols mpls oam bfd-liveness-detection] Um eine Fehleraktion für einen bestimmten RSVP-LSP zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.failure-action[edit protocols mpls label-switched-path lsp-name oam bfd-liveness-detection]

Um eine Fehleraktion für einen bestimmten primären Pfad zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.failure-action[edit protocols mpls label-switched path lsp-name primary path-name oam bfd-liveness-detection] Um eine Fehleraktion für einen bestimmten sekundären LSP-Pfad zu konfigurieren, schließen Sie die Anweisung auf Hierarchieebene ein.failure-action[edit protocols mpls label-switched-path lsp-name secondary path-name oam bfd-liveness-detection]

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Release
Beschreibung
13.2R4
Ab Junos OS Version 13.2R4, 13.3R2 und 14.1 können Sie das Zeitintervall zwischen LSP-Ping-Nachrichten bzw. die Anzahl der LSP-Ping-Antworten festlegen, nach deren Ablauf die Bidirectional Forwarding Detection (BFD)-Sitzung beendet wird.