2024-11-03 Cat9000V GIR 機能検証

提供：hkatou_Lab
2024年11月4日 (月) 09:49時点におけるHkatou (トーク | 投稿記録)による版

Nexus で採用され Catalyst 9000 から実装された GIR について、機能検証を実施しました。

このページにラボシナリオとして、コンフィグや確認コマンド、疎通確認のポイントなどをまとめています。

検証対象として Catalyst 9000V Q200 を使用していますが、実機の Catalyst 9000 シリーズでも同様の動作をするはずです。

目的

GIR の動作について理解を深められること。

通信要件

GIR : BGP / OSPF / HSRP

  • GIR を開始したホストを経路迂回すること
  • GIR を停止したホストに経路復旧すること
  • 断時間がそこまで長くないこと

所感

メリット

  • L3 プロトコルのどこを止めてルートを迂回させて・・・などと考えて切り離しのコンフィグを組む必要がない
  • 断時間は非常に短く切り替えできた
  • メンテナンスするプロトコルの順番を入れ替えられる
    • 環境にもよると思われるが、基本的に上位プロトコルから実施したほうが良さそう
  • 切り戻し (Insert) は切り替えの逆順で実施してくれる

考慮点

  • GIR 導入後にコンフィグを変更した際、GIR にも変更が必要になるケースがあるので、変更を忘れないようにする
    • HSRP で新 Group を追加した、など
  • いったんメンテナンスを開始 (Remove) すると、手を出すことができない
    • 新規導入時に動作検証を実施し、挙動を確認したほうが良い
  • メンテナンス中はコンフィグ変更が可能
    • 切り戻せないコンフィグにした場合、stop maintenance しても切り戻りと判定してくれないため注意が必要
    • 基本的には OS Verup などコンフィグ変更しないメンテナンスを対象に GIR を使うのが良さそう
  • メンテナンス停止 (Insert) 中は、コンフィグを変更できない
  • failsafe は今回挙動を確認できなかった
  • snapshot 機能は今回の Version に実装されていない模様

検証結果概要

プロトコル別の挙動

GIR Remove 実施時
ピア・ネイバー・ステート ルート メトリック 備考
BGP 保持される 広報が停止される - BGP はアトリビュートが非常に多いため、ルートの広報をやめる実装になっていると思われる。

今回のユースケースでは断時間は非常に短かったため、問題にはなりにくいと考えられる。

OSPF 保持される 広報する 65536 になる ネイバーが保持され、ルートも削除されない。

ルートのメトリックは最低値になるため、優先度を低下する実装となっている。 OSPF で学習する Loopback を telnet 用アドレスとして管理する環境も多いため、好ましい実装と言える。

HSRP Resign メッセージを送信する

Active -> Init になる Hello も送信しなくなる

- - HSRP Active から降格する際、Resign メッセージを送信しているため、Standby が素早く Active へ昇格することが可能。

断時間を短く切り替えが可能となっている。

その他

  • start maintenance 中の再起動 : stop maintenance 状態で起動する

検証環境

Cisco Catalyst 9000V Q200 : IOS-XE 17.12.1 x6

構成図

  • Catalyst 3850 : PE01 , CE01 , CE02 , CORE01 , CORE02 , CPE01

PE01 を WAN の機器、CE01 , CE02 , CORE01 , CORE02 , CPE を LAN の機器とする。

 
20241103 GIR Diagram

IP アドレッシング

文書用例示アドレス (8.8.8.8 を除く)
大種別 小種別 ネットワーク アドレス ホスト インターフェース ホスト アドレス 備考
グローバルアドレス WAN グローバルアドレス 203.0.113.128/30 PE01 Gi1/0/1 203.0.113.129/30 BGP でデフォルトルートを広報
CE01 Gi1/0/23 203.0.113.130/30 PE ルータからデフォルトルートを受信
203.0.113.132/30 PE01 Gi1/0/1 203.0.113.133/30 BGP でデフォルトルートを広報
CE02 Gi1/0/23 203.0.113.134/30 PE ルータからデフォルトルートを受信
198.51.100.0/24 PE01 Lo0 198.51.100.1/32 上り方向 ping の宛先
LAN グローバル アドレス CE01 Lo0 198.51.100.11/32 iBGP ピア用
CE02 Lo0 198.51.100.12/32 iBGP ピア用
CORE01 Lo0 198.51.100.21/32
CORE02 Lo0 198.51.100.22/32
203.0.113.128/25 CE01 Po21 203.0.113.137/30 CE01 <-> CE02 間わたり OSPF P2P リンク

迂回経路用

CE02 Po21 203.0.113.138/30
CE01 Gi1/0/1 203.0.113.141/30 CE01 <-> CORE01 間 OSPF P2P リンク
CORE01 Gi1/0/23 203.0.113.142/30
CE02 Gi1/0/2 203.0.113.145/30 CE02 <-> CORE02 間 OSPF P2P リンク
CORE02 Gi1/0/24 203.0.113.146/30
CE01 Po21 203.0.113.149/30 CORE01 <-> CORE02 間 OSPF P2P リンク

迂回経路用

CE02 Po21 203.0.113.150/30
203.0.113.0/25 CE01 Vlan1 203.0.113.2/25

HSRP .1

CPE 収容 SVI
CE02 Vlan1 203.0.113.3/25

HSRP .1

CPE 収容 SVI
CPE Vlan1 203.0.113.101/25 CPE01 用ホストアドレス
プライベートアドレス LAN プライベート アドレス なし

コンフィギュレーション

ここではプロトコル・ホスト別にコンフィギュレーションを簡単に解説します。

自分でコンフィグを組んでみたい人向けに、デフォルトでは表示しません。

PE01

PE01 コンフィグ
プロトコル PE01 コンフィグ 解説
eBGP 
PE01#show run | s back0|net1/0/[1-2]$|router bgp|ip route 0

interface Loopback0
 ip address 198.51.100.1 255.255.255.255

interface GigabitEthernet1/0/1
 description CE01_Gi1/0/23
 no switchport
 ip address 203.0.113.129 255.255.255.252

interface GigabitEthernet1/0/2
 description CE02_Gi1/0/23
 no switchport
 ip address 203.0.113.133 255.255.255.252

router bgp 64496
 bgp router-id 198.51.100.1
 bgp log-neighbor-changes
 bgp deterministic-med
 timers bgp 10 30
 neighbor 203.0.113.130 remote-as 64512
 neighbor 203.0.113.130 description CE01
 neighbor 203.0.113.130 default-originate
 neighbor 203.0.113.130 soft-reconfiguration inbound
 neighbor 203.0.113.134 remote-as 64512
 neighbor 203.0.113.134 description CE02
 neighbor 203.0.113.134 default-originate
 neighbor 203.0.113.134 soft-reconfiguration inbound

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Null0 254
CE01 , 02 と eBGP ピアを張るための設定

CE01 , 02

CE01 , 02 コンフィグ
プロトコル CE01 コンフィグ CE02 コンフィグ 解説
eBGP 
CE01#show run | s back0|net1/0/23$|^router bgp|route-map

interface Loopback0
 ip address 198.51.100.11 255.255.255.255

interface GigabitEthernet1/0/23
 description PE01_Gi1/0/1
 no switchport
 ip address 203.0.113.130 255.255.255.252

router bgp 64512
 bgp router-id 198.51.100.11
 bgp log-neighbor-changes
 bgp deterministic-med
 network 203.0.113.0 mask 255.255.255.128
 timers bgp 10 30
 neighbor 198.51.100.12 remote-as 64512
 neighbor 198.51.100.12 description CE02
 neighbor 198.51.100.12 update-source Loopback0
 neighbor 198.51.100.12 next-hop-self
 neighbor 198.51.100.12 soft-reconfiguration inbound
 neighbor 203.0.113.129 remote-as 64496
 neighbor 203.0.113.129 description PE01
 neighbor 203.0.113.129 soft-reconfiguration inbound
 neighbor 203.0.113.129 route-map LP300 in
 neighbor 203.0.113.129 route-map MED100 out

route-map LP300 permit 10
 set local-preference 300

route-map MED100 permit 10
 set metric 100

CE02#show run | s back0|net1/0/23$|^router bgp|route-map

interface Loopback0
 ip address 198.51.100.12 255.255.255.255

interface GigabitEthernet1/0/23
 description PE01_Gi1/0/2
 no switchport
 ip address 203.0.113.134 255.255.255.252

router bgp 64512
 bgp router-id 198.51.100.12
 bgp log-neighbor-changes
 bgp deterministic-med
 network 203.0.113.0 mask 255.255.255.128
 timers bgp 10 30
 neighbor 198.51.100.11 remote-as 64512
 neighbor 198.51.100.11 description CE01
 neighbor 198.51.100.11 update-source Loopback0
 neighbor 198.51.100.11 next-hop-self
 neighbor 198.51.100.11 soft-reconfiguration inbound
 neighbor 203.0.113.133 remote-as 64496
 neighbor 203.0.113.133 description PE01
 neighbor 203.0.113.133 soft-reconfiguration inbound
 neighbor 203.0.113.133 route-map LP100 in
 neighbor 203.0.113.133 route-map MED300 out

route-map MED300 permit 10
 set metric 300

route-map LP100 permit 10
 set local-preference 100
PE01 と eBGP ピア、

CE01 と CE02 で iBGP ピアを張るコンフィグ


route-map LP300

LP300 で上りトラフィックを優先する

値が高いほうが優先


route-map MED100

MED100 で下りトラフィックを優先する

値が低いほうが優先

OSPF 
CE01#show run | s net1/0/1$|net1/0/2[1-2]$|el21|^router ospf

interface Port-channel21
 description CE02_Po21
 no switchport
 ip address 203.0.113.137 255.255.255.252
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf cost 100

interface GigabitEthernet1/0/1
 description CORE01_Gi1/0/23
 no switchport
 ip address 203.0.113.141 255.255.255.252
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf cost 1

interface GigabitEthernet1/0/21
 description CE02_Gi1/0/21
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

interface GigabitEthernet1/0/22
 description CE02_Gi1/0/22
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

router ospf 1
 router-id 198.51.100.11
 passive-interface default
 no passive-interface GigabitEthernet1/0/1
 no passive-interface Port-channel21
 network 198.51.100.11 0.0.0.0 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.136 0.0.0.3 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.140 0.0.0.3 area 0.0.0.0
 default-information originate metric 1 metric-type 1

CE02#show run | s net1/0/2$|net1/0/2[1-2]$|el21|^router ospf

interface Port-channel21
 description CE01_Po21
 no switchport
 ip address 203.0.113.138 255.255.255.252
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf cost 100

interface GigabitEthernet1/0/2
 description CORE02_Gi1/0/24
 no switchport
 ip address 203.0.113.145 255.255.255.252
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf cost 40

interface GigabitEthernet1/0/21
 description CE01_Gi1/0/21
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

interface GigabitEthernet1/0/22
 description CE01_Gi1/0/22
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

router ospf 1
 router-id 198.51.100.12
 passive-interface default
 no passive-interface GigabitEthernet1/0/2
 no passive-interface Port-channel21
 network 198.51.100.12 0.0.0.0 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.144 0.0.0.3 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.128 0.0.0.127 area 0.0.0.0
 default-information originate metric 100 metric-type 1
CE01 , 02 間

CE01 , 02 <-> CORE01 , 02 間 OSPF


iBGP で使用する Loopback を広報する

GIR 
CE01#show run | s mainte
maintenance-template BGP_OSPF
 router bgp 64512
 router ospf 1
system mode maintenance
 timeout 15
 template BGP_OSPF
 failsafe 5

CE02#show run | s mainte
maintenance-template BGP_OSPF
 router bgp 64512
 router ospf 1
system mode maintenance
 timeout 15
 template BGP_OSPF
 failsafe 5
GIR で BGP と OSPF を切り替える

timeout 15 メンテナンス時間を設定します 15 は分を意味しています タイムアウトすると、stop maintenance が実行され、切り戻ります failsafe 5 不明

CORE01 , 02 コンフィグ
種別 CORE01 コンフィグ CORE02 コンフィグ 解説
OSPF 
CORE01#show run | s net1/0/2[1-2]$|el21|^router ospf

interface Port-channel21
 description CORE02_Po21
 no switchport
 ip address 203.0.113.149 255.255.255.252
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf cost 50

interface GigabitEthernet1/0/21
 description CORE02_Gi1/0/21
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

interface GigabitEthernet1/0/22
 description CORE02_Gi1/0/22
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

router ospf 1
 router-id 198.51.100.21
 passive-interface default
 no passive-interface GigabitEthernet1/0/23
 no passive-interface Port-channel21
 network 198.51.100.21 0.0.0.0 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.0 0.0.0.127 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.140 0.0.0.3 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.148 0.0.0.3 area 0.0.0.0

CORE02#show run | s net1/0/2[1-2]$|el21|^router ospf

interface Port-channel21
 description CORE01_Po21
 no switchport
 ip address 203.0.113.150 255.255.255.252
 ip ospf network point-to-point
 ip ospf cost 50

interface GigabitEthernet1/0/21
 description CORE01_GI1/0/21
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

interface GigabitEthernet1/0/22
 description CORE01_GI1/0/22
 no switchport
 no ip address
 channel-group 21 mode active

router ospf 1
 router-id 198.51.100.22
 passive-interface default
 no passive-interface GigabitEthernet1/0/24
 no passive-interface Port-channel21
 network 198.51.100.22 0.0.0.0 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.0 0.0.0.127 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.144 0.0.0.3 area 0.0.0.0
 network 203.0.113.148 0.0.0.3 area 0.0.0.0
CE01 , 02 から

OSPF デフォルトルートを 受信するための設定

HSRP 
CORE01#show run | s net1/0/1$|Vlan1$
interface GigabitEthernet1/0/1
 description CPE01_Gi1/0/23
 switchport mode access
 switchport nonegotiate
 spanning-tree portfast
 spanning-tree bpdufilter enable

interface Vlan1
 ip address 203.0.113.2 255.255.255.128
 standby version 2
 standby 1 ip 203.0.113.1
 standby 1 priority 110
 standby 1 preempt

CORE02#show run | s net1/0/1$|Vlan1$
interface GigabitEthernet1/0/1
 description CPE01_Gi1/0/24
 switchport mode access
 switchport nonegotiate
 spanning-tree portfast
 spanning-tree bpdufilter enable

interface Vlan1
 ip address 203.0.113.3 255.255.255.128
 standby version 2
 standby 1 ip 203.0.113.1
 standby 1 priority 105
 standby 1 preempt
CPE01 を HSRP で

収容するための設定

GIR 
CORE01#show run | s mainte
maintenance-template OSPF_HSRP
 router ospf 1
 hsrp Vlan1 1

system mode maintenance
 timeout 15
 template OSPF_HSRP
 failsafe 5

CORE02#show run | s mainte
maintenance-template OSPF_HSRP
 router ospf 1
 hsrp Vlan1 1

system mode maintenance
 timeout 15
 template OSPF_HSRP
 failsafe 5
GIR で OSPF と HSRP を切り替える
CPE01 コンフィグ
種別 CPE01 コンフィグ 解説
ホスト 
CPE01#show run | s net1/0/2[3-4]|Vlan1|ip route 0

interface GigabitEthernet1/0/23
 description CORE01_Gi1/0/1
 switchport mode access
 switchport nonegotiate
 spanning-tree portfast
 spanning-tree bpdufilter enable

interface GigabitEthernet1/0/24
 description CORE02_Gi1/0/1
 switchport mode access
 switchport nonegotiate
 spanning-tree portfast
 spanning-tree bpdufilter enable

interface Vlan1
 ip address 203.0.113.101 255.255.255.128

ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 203.0.113.1
CORE01 , 02 の HSRP VIP に対してデフォルトルートを設定

正常時の疎通・経路確認

コマンドリスト

PE01

PE01#ping 203.0.113.101
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 203.0.113.101, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 70/87/103 ms
PE01#
PE01#traceroute 203.0.113.101
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 203.0.113.101
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.130 40 msec 40 msec 38 msec
  2 203.0.113.142 81 msec 54 msec 61 msec
  3 203.0.113.101 [AS 64512] 103 msec *  105 msec

通常時は CE01 -> CORE01 -> CPE01 を経由します。 

PE01#show ip bgp
BGP table version is 11, local router ID is 198.51.100.1
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, L long-lived-stale,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
      0.0.0.0          0.0.0.0                                0 i
 *>   203.0.113.0/25   203.0.113.130          100             0 64512 i
 *                     203.0.113.134          300             0 64512 i

CE01 宛を優先させています。

CORE01

CORE01#show ip route 0.0.0.0
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 2, candidate default path
  Tag 1, type extern 1
  Last update from 203.0.113.141 on GigabitEthernet1/0/23, 00:01:20 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 203.0.113.141, from 198.51.100.11, 00:01:20 ago, via GigabitEthernet1/0/23
      Route metric is 2, traffic share count is 1
      Route tag 1
CORE01#
CORE01#show standby brief
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp  Pri P State   Active          Standby         Virtual IP
Vl1         1    110 P Active  local           203.0.113.3     203.0.113.1

OSPF メトリック 1 と HSRP Priority 110 で優先させています。

CPE01

CPE01#ping 198.51.100.1
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 198.51.100.1, timeout is 2 seconds:
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 77/87/109 ms
CPE01#
CPE01#traceroute 198.51.100.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 198.51.100.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.2 40 msec 41 msec 72 msec
  2 203.0.113.141 63 msec 66 msec 69 msec
  3 203.0.113.129 89 msec *  84 msec

通常時は CORE01 -> CE01 -> PE01 を経由します。

CE01 GIR BGP + OSPF 動作確認

start maintenance でホストを Remove します。 

CE01#start maintenance
Template BGP_OSPF will be applied. Do you want to continue?[confirm]
CE01#
Nov  3 2024 00:43:52 UTC: %MMODE-6-MMODE_SNAPSHOT_CREATE_ENTER_MMODE: Generating current snapshot 'before_maintenance'
Nov  3 2024 00:43:52 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_START: Maintenance Isolate start for router bgp 64512
Nov  3 2024 00:44:23 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_COMPLETE: Maintenance Isolate complete for router bgp 64512
Nov  3 2024 00:44:23 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_START: Maintenance Isolate start for router ospf 1
Nov  3 2024 00:44:53 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_COMPLETE: Maintenance Isolate complete for router ospf 1
Nov  3 2024 00:44:53 UTC: %MMODE-6-MMODE_ISOLATED: System is in Maintenance

CE01(maint-mode)#show system mode
System Mode: Maintenance
Maintenance window: 14 mins remaining

CE01(maint-mode)#show system mode maintenance
System Mode: Maintenance
Maintenance window: 14 mins remaining
Current Maintenance Parameters:
Maintenance Duration: 15(mins)
Failsafe Timeout: 5(mins)
Maintenance Template: BGP_OSPF
Snapshot Template: default
Reload in Maintenance: False
CE01 BGP + OSPF GIR 動作確認
確認 通常時 CE01 メンテナンス時 備考
BGP 
PE01#traceroute 203.0.113.101
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 203.0.113.101
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.130 39 msec 65 msec 37 msec
  2 203.0.113.142 66 msec 75 msec 67 msec
  3 203.0.113.101 [AS 64512] 94 msec *  94 msec
PE01#show ip bgp
BGP table version is 13, local router ID is 198.51.100.1
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, L long-lived-stale,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
      0.0.0.0          0.0.0.0                                0 i
 *>   203.0.113.0/25   203.0.113.130          100             0 64512 i
 *                     203.0.113.134          300             0 64512 i

PE01#traceroute 203.0.113.101
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 203.0.113.101
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.134 50 msec 30 msec 35 msec
  2 203.0.113.146 57 msec 67 msec 67 msec
  3 203.0.113.101 [AS 64512] 125 msec *  135 msec
PE01#
PE01#show ip bgp
BGP table version is 8, local router ID is 198.51.100.1
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, L long-lived-stale,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
      0.0.0.0          0.0.0.0                                0 i
 *>   203.0.113.0/25   203.0.113.134          300             0 64512 i
上り : CPE01

CORE01 はわたりを経由するように変更されています。


下り : PE01

PE01 は CE02 を経由するように変更されています。

CE01 の Next Hop がなくなっており、BGP アドレス広報を停止していました。 

CE01#show ip bgp summary
BGP router identifier 198.51.100.11, local AS number 64512
BGP table version is 3, main routing table version 3
2 network entries using 496 bytes of memory
4 path entries using 544 bytes of memory
4/2 BGP path/bestpath attribute entries using 1184 bytes of memory
1 BGP AS-PATH entries using 24 bytes of memory
0 BGP route-map cache entries using 0 bytes of memory
0 BGP filter-list cache entries using 0 bytes of memory
BGP using 2248 total bytes of memory
1 received paths for inbound soft reconfiguration
BGP activity 2/0 prefixes, 4/0 paths, scan interval 60 secs
2 networks peaked at 08:12:30 Nov 4 2024 JST (00:02:19.633 ago)

Neighbor        V           AS MsgRcvd MsgSent   TblVer  InQ OutQ Up/Down  State/PfxRcd
198.51.100.12   4        64512      24      24        3    0    0 00:03:04        1
203.0.113.129   4        64496      20      19        3    0    0 00:02:19        1

CE01#show ip bgp
BGP table version is 3, local router ID is 198.51.100.11
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, L long-lived-stale,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 *>   0.0.0.0          203.0.113.129                 300      0 64496 i

 *>   203.0.113.0/25   203.0.113.142            2         32768 i
 * i                   198.51.100.12           41    100      0 i

CE01(maint-mode)#show ip bgp summary
BGP router identifier 198.51.100.11, local AS number 64512
BGP table version is 20, main routing table version 20
2 network entries using 496 bytes of memory
5 path entries using 680 bytes of memory
5/2 BGP path/bestpath attribute entries using 1480 bytes of memory
1 BGP AS-PATH entries using 24 bytes of memory
0 BGP route-map cache entries using 0 bytes of memory
0 BGP filter-list cache entries using 0 bytes of memory
BGP using 2680 total bytes of memory
1 received paths for inbound soft reconfiguration
BGP activity 5/3 prefixes, 22/17 paths, scan interval 60 secs
2 networks peaked at 08:12:51 Nov 3 2024 JST (03:45:55.560 ago)

Neighbor        V           AS MsgRcvd MsgSent   TblVer  InQ OutQ Up/Down  State/PfxRcd
198.51.100.12   4        64512     153     160       20    0    0 00:22:50        2
203.0.113.129   4        64496     155     159       20    0    0 00:23:14        1

CE01(maint-mode)#show ip bgp
BGP table version is 20, local router ID is 198.51.100.11
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, L long-lived-stale,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found

     Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
 * i  0.0.0.0          198.51.100.12            0    100      0 64496 i
 *>                    203.0.113.129                 300      0 64496 i
 * i  203.0.113.0/25   198.51.100.12           41    100      0 i
 *>                    203.0.113.142        65536         32768 i
BGP ピア

ピアは維持されます。 eBGP 受信ルート ルート自体は保持しています。

OSPF 
CE02#show ip route 0.0.0.0
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 81, candidate default path
  Tag 1, type extern 1
  Last update from 203.0.113.137 on Port-channel21, 00:00:20 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 203.0.113.137, from 198.51.100.11, 00:00:20 ago, via Port-channel21
      Route metric is 81, traffic share count is 1
      Route tag 1

CE02#show ip route 0.0.0.0
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
  Known via "bgp 64512", distance 20, metric 0, candidate default path
  Tag 64496, type external
  Last update from 203.0.113.133 00:00:07 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 203.0.113.133, from 203.0.113.133, 00:00:07 ago
      opaque_ptr 0x7477AABBBCC0
      Route metric is 0, traffic share count is 1
      AS Hops 1
      Route tag 64496
      MPLS label: none
上り : CE02

通常時は CE01 宛わたり Po21 を向いていますが、CE01 GIR 中は PE01 宛 203.0.113.133 を向いています。 

CORE01#show ip route 0.0.0.0
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 2, candidate default path
  Tag 1, type extern 1
  Last update from 203.0.113.141 on GigabitEthernet1/0/23, 00:07:11 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 203.0.113.141, from 198.51.100.11, 00:07:11 ago, via GigabitEthernet1/0/23
      Route metric is 2, traffic share count is 1
      Route tag 1


CORE01#show ip ospf 1 rib

            OSPF Router with ID (198.51.100.21) (Process ID 1)


                Base Topology (MTID 0)

OSPF local RIB
Codes: * - Best, > - Installed in global RIB

*>  198.51.100.11/32, Intra, cost 65536, area 0.0.0.0
      via 203.0.113.141, GigabitEthernet1/0/23
*>  198.51.100.12/32, Intra, cost 91, area 0.0.0.0
      via 203.0.113.150, Port-channel21
<snip>


CORE01#ping 198.51.100.11
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 198.51.100.11, timeout is 2 seconds:
!!!!!
  Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 19/25/35 ms

CORE01#show ip route 0.0.0.0
Routing entry for 0.0.0.0/0, supernet
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 190, candidate default path
  Tag 1, type extern 1
  Last update from 203.0.113.150 on Port-channel21, 00:00:06 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 203.0.113.150, from 198.51.100.12, 00:00:06 ago, via Port-channel21
      Route metric is 190, traffic share count is 1
      Route tag 1
上り : CORE01

CE01 Lo0 ルートの OSPF コスト メトリックが 65536 になっており、重くなっていますが、疎通自体は可能です。 

CPE01#traceroute 198.51.100.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 198.51.100.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.2 71 msec 73 msec 65 msec
  2 203.0.113.141 82 msec 53 msec 55 msec
  3 203.0.113.129 66 msec *  80 msec

CPE01#traceroute 198.51.100.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 198.51.100.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.2 37 msec 69 msec 38 msec
  2 203.0.113.150 93 msec 86 msec 88 msec
  3 203.0.113.145 109 msec 110 msec 111 msec
  4 203.0.113.133 213 msec *  154 msec
上り : CPE01

CORE01 のわたりを経由するようになりました。

timeout 15 経過後、切り戻りました。 

CE01(maint-mode)#
Nov  3 2024 23:52:04 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_START: Maintenance Insert start for router ospf 1
Nov  3 2024 23:52:34 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_COMPLETE: Maintenance Insert complete for router ospf 1
Nov  3 2024 23:52:34 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_START: Maintenance Insert start for router bgp 64512
Nov  3 2024 23:53:04 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_COMPLETE: Maintenance Insert complete for router bgp 64512
Nov  3 2024 23:53:04 UTC: %MMODE-6-MMODE_SNAPSHOT_CREATE_EXIT_MMODE: Generating current snapshot 'after_maintenance'

Please use 'show system snapshots compare before_maintenance after_maintenance' to check the health of the system
Nov  3 2024 23:53:04 UTC: %MMODE-6-MMODE_INSERTED: System is in Normal Mode

CORE01 GIR OSPF + HSRP 動作確認

start maintenance でホストを Remove します。 

CORE01#start maintenance
Template OSPF_HSRP will be applied. Do you want to continue?[confirm]
CORE01#
Nov  3 2024 23:55:21 UTC: %MMODE-6-MMODE_SNAPSHOT_CREATE_ENTER_MMODE: Generating current snapshot 'before_maintenance'
Nov  3 2024 23:55:21 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_START: Maintenance Isolate start for router ospf 1
Nov  3 2024 23:55:51 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_COMPLETE: Maintenance Isolate complete for router ospf 1
Nov  3 2024 23:55:51 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_START: Maintenance Isolate start for hsrp Vlan1 1
Nov  3 2024 23:55:51 UTC: %HSRP-5-STATECHANGE: Vlan1 Grp 1 state Active -> Init
Nov  3 2024 23:56:21 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_COMPLETE: Maintenance Isolate complete for hsrp Vlan1 1
Nov  3 2024 23:56:21 UTC: %MMODE-6-MMODE_ISOLATED: System is in Maintenance

CORE01(maint-mode)#show system mode
System Mode: Maintenance
Maintenance window: 14 mins remaining

CORE01(maint-mode)#show system mode maintenance
System Mode: Maintenance
Maintenance window: 14 mins remaining
Current Maintenance Parameters:
Maintenance Duration: 15(mins)
Failsafe Timeout: 5(mins)
Maintenance Template: OSPF_HSRP
Snapshot Template: default
Reload in Maintenance: False
CORE01 OSPF + HSRP GIR 動作確認
確認 通常時 CORE01 メンテナンス時 備考
OSPF 
CE01#show ip route 198.51.100.21
Routing entry for 198.51.100.21/32
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 2, type intra area
  Last update from 203.0.113.142 on GigabitEthernet1/0/1, 00:00:07 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 203.0.113.142, from 198.51.100.21, 00:00:07 ago, via GigabitEthernet1/0/1
      Route metric is 2, traffic share count is 1

CE01#show ip route 198.51.100.21
Routing entry for 198.51.100.21/32
  Known via "ospf 1", distance 110, metric 65536, type intra area
  Last update from 203.0.113.142 on GigabitEthernet1/0/1, 00:02:42 ago
  Routing Descriptor Blocks:
  * 203.0.113.142, from 198.51.100.21, 00:02:42 ago, via GigabitEthernet1/0/1
      Route metric is 65536, traffic share count is 1
OSPF ルートメトリック

65536 になっており、全く優先されないルートになりました。 上述の結果と同じく疎通は可能です。

HSRP 
CORE01#show standby brief
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp  Pri P State   Active          Standby         Virtual IP
Vl1         1    110 P Active  local           203.0.113.3     203.0.113.1

CORE01(maint-mode)#show standby brief
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp  Pri P State   Active          Standby         Virtual IP
Vl1         1    110 P Init    203.0.113.3     unknown         203.0.113.1

Nov  4 2024 00:04:55 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_COMPLETE: Maintenance Isolate complete for router ospf 1
Nov  4 2024 00:04:55 UTC: %MMODE-6-MMODE_CLIENT_TRANSITION_START: Maintenance Isolate start for hsrp Vlan1 1
Nov  4 2024 00:04:55 UTC: HSRP: Vl1 Grp 1 Resign out 203.0.113.2 Active  pri 110 vIP 203.0.113.1
Nov  4 2024 00:04:55 UTC: %HSRP-5-STATECHANGE: Vlan1 Grp 1 state Active -> Init
HSRP

Resign メッセージを送信し、降格しました。 State が Init となっており、HSRP Hello を送信しなくなりました。 

CORE02#show standby brief
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp  Pri P State   Active          Standby         Virtual IP
Vl1         1    105 P Standby 203.0.113.2     local           203.0.113.1

CORE02#show standby brief
                     P indicates configured to preempt.
                     |
Interface   Grp  Pri P State   Active          Standby         Virtual IP
Vl1         1    105 P Active  local           unknown         203.0.113.1
上り : CORE02

CORE01 が HSRP Hello を送信しなくなったため、Standby が unknown になりました。 

CPE01#traceroute 198.51.100.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 198.51.100.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.2 48 msec 43 msec 83 msec
  2 203.0.113.141 72 msec 78 msec 58 msec
  3 203.0.113.129 82 msec *  78 msec

CPE01#traceroute 198.51.100.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 198.51.100.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 203.0.113.3 47 msec 38 msec 48 msec
  2 203.0.113.145 63 msec 63 msec 55 msec
  3 203.0.113.137 79 msec 98 msec 90 msec
  4 203.0.113.129 111 msec *  113 msec

CPE01#ping 198.51.100.1 rep 1000000 tim 1
Type escape sequence to abort.
Sending 1000000, 100-byte ICMP Echos to 198.51.100.1, timeout is 1 seconds:
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 !.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.!!!!!!
 <snip>
 CPE01#ping 198.51.100.1 rep 1000000 tim 1
 Type escape sequence to abort.
 Sending 1000000, 100-byte ICMP Echos to 198.51.100.1, timeout is 1 seconds:
 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.!!!!!
上り : CPE01

CE01 のわたりを経由するようになりました。

Remove / Insert 時の断時間は OSPF / HSRP でそれぞれ 1 秒でした。

断時間が計測できないケースもありました。

  • 左の例では OSPF 切り戻りが断なし

動作確認 - ホスト別コマンドリスト

PE01

show ip bgp summary

show ip bgp

ping 203.0.113.101

traceroute 203.0.113.101

CE01 . CE02

show ip bgp summary

show ip bgp

show ip route 0.0.0.0

show ip route 198.51.100.21

show ip ospf neighbor

CORE01 , CORE02

show ip route 0.0.0.0

show ip route 198.51.100.11

show ip ospf neighbor

show standby brief

CPE01

traceroute 198.51.100.1

ping 198.51.100.1 rep 1000000 timeout 1

リファレンス

High Availability Configuration Guide, Cisco IOS XE Dublin 17.12.x (Catalyst 9500 Switches)

Chapter: Configuring Graceful Insertion and Removal

脚注

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