The Internet ebgp peering BFD deployment (?) CE (Upstream) stability RIPE-229 fast-external-fallover keepalive/holddown 5sec/15sec BFD

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1 BFD deployment BGP convergence Miya Kohno,

2 The Internet ebgp peering BFD deployment (?) CE (Upstream) stability RIPE-229 fast-external-fallover keepalive/holddown 5sec/15sec BFD

3 BGP withdraw BGP notification (1) BGP convergence (2) Peer down Holddown timer expiration LOS (fast-external-fallover) BFD timeout MRAI, RFD (*) (3) best path calc Convergence (1) (2) (3) (4) (5) (4) RIB update (5) FIB update (*) MRAI : Min route advertisement interval RFD : Route Flap Dampening

4 BFD local matter L1. L2. Link Aggregation L3. urpf L4. IPv6 L5. Graceful Restart

5 L1. Resiliency (Optical Protection) Optical Cross Connect (Optical Protection) Ethernet Switch (STP/RSTP, VSRP/ESRP) UDLD Link Aggregation, LACP Ethernet Ring (MRP/EAPS, RPR) 802.1ad Provider Bridge, 802.1ah Mac-in-Mac, EoE, VPLS Routed Port BFD Autonegotiation LFS (Link Failure Signal) E-LMI Ethernet OAM (802.1ag, Y.1731) BFD > Alarm BFD

6 L2.Link Aggregation BFD component link bundle logical link Component link

7 L3.uRPF Control session Echo Packet destination A Peer A Echo Packet Destination B Peer B urpf echo packet

8 L4.IPv6 draft-ietf-bfd-v4v6-1hop 4.2. BFD for IPv6 In the case of IPv6, BFD Control packets MUST be transmitted in UDP packets with destination port 3784, within an IPv6 packet. IPv6 BFD!! ( ) EEM/TCL?!

9 L5.Graceful Restart distributed BFD centralized BFD! Control Plane! Control Plane Forwarding Plane Graceful Restart (NSF/SSO) Forwarding Plane Graceful Restart (NSF/SSO) LOS BFD timeout LOS BFD timeout BFD graceful-restart

10 BFD Centralized Distributed Semi-dedicated

11 Centralized CPU Control Plane +Data Plane) BFD echo BGP UPDATE IGP SPF Graceful Restart Scalability / Performance SNMP, exec RP CPU Routing protocols BFD Control & Echo packets

12 Distributed BFD LC CPU RP Control Plane Forwarding Plane RP <-> LC IPC bottleneck? RP BFD client Multi-hop, multipath, link-bundling SNMP, exec Routing Protocols RP CPU LC CPU LC CPU BFD

13 Semi-dedicated BFD session HW Scalability Distributed (?) SNMP, exec Routing Protocols RP CPU BFD LC CPU BFD LC CPU BFD BFD

14 BFD global matter G1. Route Oscillation? G2. PIC

15 G1. Route Oscillation? Fast Detection-Convergence Stability/Scalability - Carrier delay for DOWN event, UP event - Exponential Backoff for IGP spf delay, LSA generation - BGP RFD, MRAI (*) - Interface dampening (*) arbitrary dampening Is RFD harmful?!! Local isolation

16 G1. Route Oscillation? Routing Stability instablility T. G. Grifn and G. Wilfong,.An analysis of BGP convergence properties,. ACM SIGCOMM, September C. Labovitz, R. Malan, and F. Jahanian,.Internet routing stability, IEEE/ACM Trans. Networking, pp , October C. Labovitz, R. Malan, and F. Jahanian,.Origins of pathological Internet routing instability,. IEEE INFOCOM, C. Labovitz, A. Ahuja, A. Bose, and F. Jahanian,.Delayed Internet routing convergence,. IEEE/ACM Trans. Networking, vol. 9,pp , June C. Labovitz, A. Ahuja, and F. Jahanian,.Experimental study of Internet stability and wide-area network failures,. Fault- Tolerant Computing Symposium, June W. Fang and L. Peterson,.Inter-AS traffic patterns and their implications,. IEEE Global Internet, December A. Feldmann, A. Greenberg, C. Lund, N. Reingold, J. Rexford,and F. True,.Deriving traffic demands for operational IP networks: Methodology and experience,. IEEE/ACM Trans. Networking,vol. 9, June J. Rexford, J. Wang, Z. Xiao, and Y. Zhang, BGP Routing Stability of Popular Destinations, imw02 R. Bush, T. Griffin, Z. Mao, E. Purpus, Happy Packets Some Initial Results, ripe48, Sept stability Interface Dampening Flap

17 BGP PIC (Prefix Independent Convergence) Nexthop Invalid (1) (2) PIC (1) (5) Convergence (1) (2) (3) (4) (5) (3) best path calc (4) RIB update (5) FIB update

18 BGP PIC - Basic Terminology Prefix Routing Protocol /16 Pathlist Routing Protocol Nexthop /16 Via POS1/0 Via GE2/0 Non-recursive /16 Via Recursive (Nexthop )

19 FIB Table Entries (Prefixes) BGP-PIC FIB BGP nexthop BGP Path List path 1 path 2 IGP Path List path 1 path 2 Intf1/NH1 Intf2/NH2 IGP path BGP nexthop Pathlist fix BGP convergence IGP Path List path 1 path 2 Intf3/NH3 Intf4/NH4

20 BGP-PIC single path? BGP Path List path 1 backup path IGP Path List path 1 path 2 Intf1/NH1 Intf2/NH2 BGP multipath IGP PL path 1 path 2 Intf3/NH3 Intf4/NH4

21 Single path Problem: BGP best path nexthop RR RR best path Solution (?!) Add-path draft

22 ADD-PATH prefix path path replace prefix path identifer Path Identifier (4 octets) Length (1 octet) Prefix (variable) Path Identifier (4 octets) Length (1 octet) Label (3 octets) Prefix (variable) (for rfc31 07)

23 ADD-PATH New capability: Add-path PATH capability AFI/SAFI capability AFI/SAFI PATH Convergence PATH trade-off??

24 G2. PIC ibgp ebgp prefixes xxx ebgp ibgp ebgp prefixes xxx ebgp

25 - BFD and MPLS BFD for MPLS-FRR trigger (*1) or BFD for MPLS-LSP liveness (*2) BFD session (*1) (*2) MPLS TE LSP

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