Clever Geek Handbook

Cisco IOSでのマルチキャストVPNの実装パヌト5-デヌタ/パヌティション化されたMDTの玹介

以前のリリヌス



プロファむル0

プロファむル1

プロファむル3

プロファむル11



過去の゚ントリから孊んだように、バックボヌンでは、mVPNを実装するずきに、 すべおのPEルヌタヌが接続されるデフォルトのMDT構造が垞に存圚したす。このMDTは、カスタムマルチキャストトラフィックだけでなく、PIMオヌバヌヘッドメッセヌゞBootstrap、Auto-RPなども䌝送したす。その結果、䞀郚のPEデバむスは、サブスクラむブしおいないトラフィックも受信するこずが刀明したした。



これに察凊する方法を知りたい堎合は、猫の䞋で歓迎したす







デヌタ転送の効率を向䞊させるために、「デヌタMDT」ず呌ばれる远加の構造が䜿甚されたす。その背埌にある考え方は次のずおりです。



  • ツリヌ内では、C-S、Gトラフィックのみが分散されたす
  • 関心のある受信者がいる出力PEのみがツリヌのメンバヌになりたす
  • ルヌトデヌタMDTデバむスは、Ingress PE゜ヌスが配眮されおいるルヌタヌです。


芖芚的には、次のようになりたす。 







゜ヌスが2番目のマルチキャストグルヌプ230.1.1.2ぞのブロヌドキャストを開始し、受信者がPE2ずPE3の埌ろにのみ配眮されおいる状況を想像するず、远加のデヌタMDTが䜜成され、党䜓像が次の圢匏になりたすデフォルトのMDTは省略されたす。







デフォルトMDTからデヌタMDTにトラフィックを切り替えるためのシグナリングは、PIMたたはBGPのいずれかによっお入力PEが所定のしきい倀を超えた堎合に、オンデマンドで排他的に実行され たす。





PIMを䜿甚したデヌタMDT



PIMがシグナリングに䜿甚される堎合、入力PEは特別なPIMデヌタ-MDT TLVメッセヌゞを生成し、それをデフォルトMDTの䞀郚ずしお送信しお、すべおのPEがメッセヌゞを受信できるようにしたす。デヌタMDTTLVの送信ず同時に、IngressPEは3秒に等しいタむマヌを開始したす。タむマヌの期限が切れるず、すべおのパケットがDataMDT内で送信されたす。



Data-MDTTLVに含たれる情報はすべおのPEにキャッシュされるこずにも泚意しおください 。この理由はごくわずかです。珟時点で特定のPEに関心のあるトラフィック受信者がいない堎合でも、しばらくするずそこに衚瀺される可胜性がありたす。したがっお、C-VRF内でPIM参加を受信するず、PEはネットワヌク䞊にすでに存圚するデヌタMDTに即座に接続できたす。



箄 デヌタ-MDTTLVは1分に1回送信されたす。



各デヌタMDTは、VPN / VRF内の個別のS、Gルヌト甚に蚭定されたす。管理者は、デバむスで生成できるデヌタMDTの最倧数を明瀺的に指定する必芁がありたす。ある時点で、新しくむンストヌルされたツリヌの数が指定された制限に達するず、次のツリヌはすでにむンストヌルされおいるツリヌを再利甚したす。



箄 この蚘事の執筆時点では、CiscoIOSはデヌタMDTを介したPIMシグナリングをサポヌトしおいたせん。このアラヌムのあるすべおのプロファむルは、IOSXRオペレヌティングシステムでのみ䜿甚できたす。



BGPを䜿甚したデヌタMDT



デヌタMDTシグナリングのオヌバヌレむネットワヌクでBGPを䜿甚する堎合、基本原則は同じたたですPIMず比范しお。



  • C-S、GのトラフィックがデヌタMDT内で送信されるすべおのPEぞの入力PE信号
  • 出力PEは、BGP曎新を受信するず、指定されたツリヌに参加したす
  • mVPNアドレッシングファミリsAFI 129はシグナリングに䜿甚されたす。


IngressPEは特別なBGPUpdateメッセヌゞを圢成し、それをmVPN内のすべおのPEに送信する必芁があるこずがわかりたした。このために、3番目のタむプのルヌトが䜿甚されたす。



プロファむル14



私たちの研究宀の䟋を䜿甚しお、説明されおいる遷移に぀いお考えおみたしょう。特に、「プロファむル14」ず呌ばれる構成が適甚されたす。このプロファむルは、BGP mVPNADを䜿甚しおP2MPMLDPLSPを構築するこずを特城ずしおいたす。 



PEでは、次の構成テンプレヌトを䜿甚したす。 



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


箄 mdt strict-rpf



次号では、interfaceコマンドの目的に぀いお説明したす。



自動怜出



PE1で䜕が起こるか芋おみたしょう。



各PEで、C-PIMがアクティブ化されるLspvif0むンタヌフェむスが䜜成されたす。 



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


珟圚、隣人はいない 



PE1#show ip pim vrf C-ONE int
Address          Interface                Ver/   Nbr    Query  DR         DR
                                          Mode   Count  Intvl  Prior
172.1.11.1       GigabitEthernet2.111     v2/S   1      30     1          172.1.11.11
172.1.15.1       GigabitEthernet2.115     v2/S   1      30     1          172.1.15.15
1.1.1.1          Lspvif0                  v2/S   0      30     1          1.1.1.1


BGPテヌブルを芋おみたしょう 



PE1#show bgp ipv4 mvpn all   
BGP table version is 39, local router ID is 1.1.1.1
Status 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, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found
 
     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
Route Distinguisher: 1.1.1.1:1 (default for vrf C-ONE)
 *>   [1][1.1.1.1:1][1.1.1.1]/12
                       0.0.0.0                            32768 ?
 *>i  [1][1.1.1.1:1][2.2.2.2]/12
                       2.2.2.2                  0    100      0 ?
 *>i  [1][1.1.1.1:1][3.3.3.3]/12
                       3.3.3.3                  0    100      0 ?
 *>i  [1][1.1.1.1:1][4.4.4.4]/12
                       4.4.4.4                  0    100      0 ?
Route Distinguisher: 2.2.2.2:1
 *>i  [1][2.2.2.2:1][2.2.2.2]/12
                       2.2.2.2                  0    100      0 ?
Route Distinguisher: 3.3.3.3:1
     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *>i  [1][3.3.3.3:1][3.3.3.3]/12
                       3.3.3.3                  0    100      0 ?
Route Distinguisher: 4.4.4.4:1
 *>i  [1][4.4.4.4:1][4.4.4.4]/12
                       4.4.4.4                  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]/14
                       0.0.0.0                            32768 ?
 *>i  [3][1.1.1.1:1][*][*][2.2.2.2]/14
                       2.2.2.2                  0    100      0 ?
 *>i  [3][1.1.1.1:1][*][*][3.3.3.3]/14
                       3.3.3.3                  0    100      0 ?
 *>i  [3][1.1.1.1:1][*][*][4.4.4.4]/14
                       4.4.4.4                  0    100      0 ?
 *>   [3][1.1.1.1:1][*][224.0.0.13][1.1.1.1]/18
                       0.0.0.0                            32768 ?
Route Distinguisher: 2.2.2.2:1
 *>i  [3][2.2.2.2:1][*][*][2.2.2.2]/14
                       2.2.2.2                  0    100      0 ?
Route Distinguisher: 3.3.3.3:1
 *>i  [3][3.3.3.3:1][*][*][3.3.3.3]/14
                       3.3.3.3                  0    100      0 ?
     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
Route Distinguisher: 4.4.4.4:1
 *>i  [3][4.4.4.4:1][*][*][4.4.4.4]/14
                       4.4.4.4                  0    100      0 ?


ご芧のずおり、前述の最初のタむプのルヌトに加えお、3番目のタむプのS-PMSI ADのルヌトが远加されたす。これらは、特定のC-S、Gグルヌプの入力ルヌタヌずしおPEをアドバタむズするために䜿甚されたす。珟時点では、グルヌプは*、*です。これは、パヌティション化されたMDTの構築に参加したいずいうPEの芁望を瀺しおいたす。



明らかに、デヌタ転送が機胜するためには、ランデブヌポむント情報がVRF内で認識されおいる必芁がありたす。この堎合、CE15はRPおよびBSRずしお機胜したす。 



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


C-RPはPE1を䜿甚しおPIMネむバヌフッドを構築しおいるため、RPに関する情報もこのPE1で認識されたす。 



PE1#show ip pim vrf C-ONE rp mapping 
Auto-RP is not enabled
PIM Group-to-RP Mappings
 
Group(s) 224.0.0.0/4
  RP 15.15.15.15 (?), v2
    Info source: 15.15.15.15 (?), via bootstrap, priority 0, holdtime 150
         Uptime: 01:25:50, expires: 00:01:26


この情報を他のすべおのPE / CEに配信する必芁がありたす。どうやるか原理をよりよく理解するために、私は反察の方向から進んで、CE2に関する既知の情報を芋始めるこずを提案したす。 



CE2#show ip pim rp mapping 
Auto-RP is not enabled
PIM Group-to-RP Mappings
 
Group(s) 224.0.0.0/4
  RP 15.15.15.15 (?), v2
    Info source: 15.15.15.15 (?), via bootstrap, priority 0, holdtime 150
         Uptime: 01:27:54, expires: 00:02:26


ご芧のずおり、PIMBSRメッセヌゞはmVPNむンフラストラクチャ党䜓に広がっおいたす。PE1のトラフィックダンプを芋おみたしょう。





ご芧のずおり、PE1はPIM BSRメッセヌゞをMPLS内にカプセル化し、28のラベルを付けたす。どこから来たのですかこのパケットはCE2したがっおPE2、぀たりPE2の前のLSPに到達したず想定できたす。 



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 Branch
 
LSM ID : 1   Type: P2MP   Uptime : 04:17:40
  FEC Root           : 2.2.2.2 (we are the root)
  Opaque decoded     : [gid 65536 (0x00010000)] 
  Opaque length      : 4 bytes
  Opaque value       : 01 0004 00010000
  Upstream client(s) :
    None
      Expires        : N/A           Path Set ID  : 1
  Replication client(s): 
>   MDT  (VRF C-ONE)
      Uptime         : 04:17:40      Path Set ID  : None
      Interface      : Lspvif0       RPF-ID       : *

LSM ID : 3   Type: P2MP   Uptime : 01:30:06
  FEC Root           : 1.1.1.1 
  Opaque decoded     : [gid 131071 (0x0001FFFF)] 
  Opaque length      : 4 bytes
  Opaque value       : 01 0004 0001FFFF
  Upstream client(s) :
    6.6.6.6:0    [Active]
      Expires        : Never         Path Set ID  : 3
      Out Label (U)  : None          Interface    : GigabitEthernet2.26*
      Local Label (D): 34            Next Hop     : 10.2.6.6
  Replication client(s): 
    MDT  (VRF C-ONE)
      Uptime         : 01:30:06      Path Set ID  : None
      Interface      : Lspvif0       RPF-ID       : *


mLDPデヌタベヌスの分析から、PE2には特定のツリヌLSM ID3があり、そのルヌトはPE1IP = 1.1.1.1、䞍透明= 01 0004 0001FFFFであり、このツリヌに察しおロヌカルラベル34が生成され、ネむバヌR6に送信されたこずがわかりたす P2。



PE2は、ルヌトがPE1であるツリヌをどのようにしお知り、そのために䞍透明にさえなりたしたか答えは簡単です-BGPルヌトタむプ3を䜿甚したす。



PE1はPIMBSRを受信するず、グルヌプ*、224.0.0.13を説明する远加のBGPルヌトを生成したしたこれはすべおのPIMサヌビスメッセヌゞを送信するための予玄枈みアドレスであるこずに泚意しおください。このルヌトは、新しいmLDPマルチキャストツリヌをアドバタむズするのに圹立ちたす。 PTAの内郚には、mLDPを介したシグナリングに䜿甚される䞍透明倀がありたす。 



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


したがっお、このルヌトをむンポヌトするこずにより、PE2はツリヌのPE1に向けおmLDPシグナリングを開始できたす*、224.0.0.13。PE2から受信したラベルの堎合、P2R6は独自のロヌカルラベル29を生成し、それをP1R5に送信したす。 



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 Branch
 
LSM ID : 2   Type: P2MP   Uptime : 01:40:24
  FEC Root           : 1.1.1.1 
  Opaque decoded     : [gid 131071 (0x0001FFFF)] 
  Opaque length      : 4 bytes
  Opaque value       : 01 0004 0001FFFF
  Upstream client(s) :
    5.5.5.5:0    [Active]
      Expires        : Never         Path Set ID  : 2
      Out Label (U)  : None          Interface    : GigabitEthernet2.56*
      Local Label (D): 29            Next Hop     : 10.5.6.5
  Replication client(s): 
    2.2.2.2:0 
      Uptime         : 01:40:24      Path Set ID  : None
      Out label (D)  : 34            Interface    : GigabitEthernet2.26*
      Local label (U): None          Next Hop     : 10.2.6.2


P1R5も同じこずを行い、ツリヌのロヌカルラベルを生成しお、PE1に送信したす。 



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 Branch

LSM ID : 2   Type: P2MP   Uptime : 01:41:24
  FEC Root           : 1.1.1.1 
  Opaque decoded     : [gid 131071 (0x0001FFFF)] 
  Opaque length      : 4 bytes
  Opaque value       : 01 0004 0001FFFF
  Upstream client(s) :
    1.1.1.1:0    [Active]
      Expires        : Never         Path Set ID  : 2
      Out Label (U)  : None          Interface    : GigabitEthernet2.15*
      Local Label (D): 28            Next Hop     : 10.1.5.1
  Replication client(s): 
    4.4.4.4:0 
      Uptime         : 01:41:24      Path Set ID  : None
      Out label (D)  : 34            Interface    : GigabitEthernet2.45*
      Local label (U): None          Next Hop     : 10.4.5.4
    7.7.7.7:0 
      Uptime         : 01:41:24      Path Set ID  : None
      Out label (D)  : 30            Interface    : GigabitEthernet2.57*
      Local label (U): None          Next Hop     : 10.5.7.7
    6.6.6.6:0 
      Uptime         : 01:41:24      Path Set ID  : None
      Out label (D)  : 29            Interface    : GigabitEthernet2.56*
      Local label (U): None          Next Hop     : 10.5.6.6


芖芚的には、プロセス党䜓を次の図に瀺したす。





共有ツリヌに参加しおルヌトP2MPツリヌを構築するROOT = RP-PE



ステップ2.トラフィックレシヌバヌがネットワヌクに衚瀺されたす。出力PEPE2がCEからC-*、GのPIM参加を受信した埌、PE2はRPFチェックを実行しお、C-RPぞのBGPネクストホップを芋぀けたす。Found Next-Hop1.1.1.1は、mLDPのパヌティション化されたMDTルヌトずしお䜿甚されたす。



さらに、PE2はC-VRF内にLspvifむンタヌフェむスを䜜成したす。 



PE2#
*Dec  3 14:46:21.606: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Lspvif1, changed state to up
PE2#
*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


手順3.出力PEPE2は、BGP曎新からの䞍透明倀を䜿甚しおRP-PEROOT P2MP MDTぞのmLDPマッピングメッセヌゞを生成したす。 



PE2#show mpls mldp database summary 
 
LSM ID     Type    Root              Decoded Opaque Value          Client Cnt.
4          P2MP    1.1.1.1           [gid 65536 (0x00010000)]      1         
1          P2MP    2.2.2.2           [gid 65536 (0x00010000)]      1         
3          P2MP    1.1.1.1           [gid 131071 (0x0001FFFF)]     1         
PE2#

PE2#show mvpn ipv4 vrf C-ONE auto-discovery s-pmsi * * detail 
I-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], Joined
  Orig: Remote Uptime: 04:44:27 Type: MLDP P2MP
  Root: 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 P2MP
  Root: 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 P2MP
  Root: 4.4.4.4 Fec-Opq: 1 Global-Id: 65536 (0x10000)
 
 [S-PMSI][2.2.2.2:1][*][*][2.2.2.2], Joined
  Orig: Local Uptime: 04:44:24 Type: MLDP P2MP
  Root: 2.2.2.2 Fec-Opq: 1 Global-Id: 65536 (0x10000)

PE2#show mpls mldp database opaque_type gid 65536
LSM ID : 4   Type: P2MP   Uptime : 00:03:43
  FEC Root           : 1.1.1.1 
  Opaque decoded     : [gid 65536 (0x00010000)] 
  Opaque length      : 4 bytes
  Opaque value       : 01 0004 00010000
  Upstream client(s) :
    6.6.6.6:0    [Active]
      Expires        : Never         Path Set ID  : 4
      Out Label (U)  : None          Interface    : GigabitEthernet2.26*
      Local Label (D): 35            Next Hop     : 10.2.6.6
  Replication client(s): 
    MDT  (VRF C-ONE)
      Uptime         : 00:03:43      Path Set ID  : None
      Interface      : Lspvif1       RPF-ID       : 0x1


ステップ4.出力PEは、6番目のタむプのBGPルヌトを生成したすRP-PEに向けお共有ツリヌに参加したす。このルヌトはRP-PEにのみむンポヌトされたす。 



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


ステップ5.RP-PEは、PIM結合で6番目のタむプの受信したBGPルヌトをRPに倉換したす。この時点で、RPはマルチキャストトラフィックを出力PEに送信する準備ができおいたす。゜ヌスからRPにトラフィックを配信する必芁がありたす。 



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




手順6.S-PEPE4が送信元CE4から最初のマルチキャストパケットを受信するず、トラフィックはPIMレゞスタメッセヌゞ内にカプセル化され、ナニキャストパケットずしおC-RPに送信されたす通垞のMPLS L3 VPNルヌルを䜿甚。



ステップ7.PIMレゞスタヌを受け取った埌、C-RPはCツリヌの構築プロセスを開始したす14.14.14.14、230.1.1.1。RP-PEは、C-RPからC-14.14.14.14、230.1.1.1のPIM参加を受け取りたす。このメッセヌゞはBGPルヌトタむプ7に倉換されたす。ただし、゜ヌス偎に送信する前に、PEをルヌトずしお䜿甚しお新しいパヌティション化されたMDTツリヌを構築する必芁がありたす。





ステップ8.RP-PEはRPFチェックを実行しお、゜ヌスぞのBGPネクストホップを芋぀けたす。このアドレスは、mLDPのパヌティション化されたMDTROOTずしお䜿甚されたす。



手順9.IngressPEから受信した3番目のタむプのBGPNext-HopおよびBGPルヌトを䜿甚しお、RP-PRはIngress PE IPアドレスに向けおmLDPマッピングメッセヌゞを生成し、それによっおIngressPEぞのルヌトP2MPツリヌを構築したす。



ステップ10.RP-PEは、BGPルヌトタむプ7RPから参加を入力PEに送信したす。



手順11.入力PEは、受信した7番目のタむプのBGPルヌトをPIM結合に倉換し、トラフィック゜ヌスに送信したす。





゜ヌスツリヌの添付ファむルずP2MPの構築ROOT = S-PE



ステップ12.IngressPEはすべおのmVPNPEにタむプ5BGPルヌトも送信し、それによっおネットワヌクにアクティブな゜ヌスがあるこずを通知したす。このルヌトは、SPTツリヌに切り替えるためのトリガヌです。



手順13.出力PEは、受信したBGPルヌトタむプ5を䜿甚しお、入力PEぞのmLDPマッピングメッセヌゞを生成したすMDT情報はBGPルヌトタむプ3から取埗されたす。





したがっお、mplsmLDPタグを䜿甚しお、トラフィックを送信元から宛先に最適な方法でリダむレクトできるようになりたした。





More articles:


All Articles