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イーサネットリングプロテクションスイッチングについて

イーサネットリングプロテクションスイッチング(ERPS)は、致命的なループによるネットワークの中断を防ぐのに役立ちます。ERPSはスパニングツリープロトコルと似ていますが、ERPSはリングトポロジー用にカスタマイズされているため、より効率的です。

イーサネットリングプロテクションスイッチングの概要

イーサネットリングプロテクションスイッチング (ERPS)は、高い信頼性とネットワーク安定性の実現に役立ちます。リング内のリンクが、ネットワーク運用やサービスの可用性に致命的な影響を与えるようなループを形成することはありません。イーサネットリングの基本的な考え方は、1つの特定のリンクを使用してリング全体を保護することです。この特別なリンクは、 リングプロテクションリンク(RPL)と呼ばれます。リングの他のリンクで障害が発生しない場合、RPL はトラフィックをブロックし、使用されません。RPL は、 RPL 所有者と呼ばれる特別なノードによって制御されます。リングには RPL 所有者が 1 人しかいません。RPL の所有者は、RPL 上のトラフィックをブロックする責任があります。リング障害が発生した場合、RPL の所有者は RPL 上のトラフィックのブロックを解除する責任があります。リング障害が発生すると、RPL トラフィックの保護スイッチングが発生します。自動保護スイッチング(APS)プロトコルを使用して、リング上の保護アクションを調整します。保護スイッチングは、障害が発生したリンクのトラフィックをブロックし、RPL のトラフィックのブロックを解除します。障害が解消されると、復帰保護スイッチングは RPL 上のトラフィックをブロックし、障害がクリアされたリンクのトラフィックのブロックを解除します。

手記:

AE インターフェイス上の ERPS は、ACX5000 および ACX7100 シリーズ ルーターを除く ACXシリーズ ルーターではサポートされていません。

以下の規格は、イーサネットリングプロテクションスイッチングに関する詳細な情報を提供します。

  • ITU-T勧告G.8032/Y.1344バージョン1および2、 イーサネットリングプロテクションスイッチング。G.8032v1 はシングル リング トポロジーをサポートし、G.8032v2 はマルチ リングおよびラダー トポロジーをサポートします。

    イーサネットリングプロテクションスイッチングを備えたすべてのデバイスは、G.8032v1をサポートしています。MXシリーズおよびACXシリーズルーターもG.8032v2をサポートしています。

  • ITU-T Y.1731、 イーサネットベースのネットワーク向けOAM機能とメカニズム

EXシリーズスイッチでのイーサネットリングプロテクションスイッチングの設定の詳細については、 例:EXシリーズスイッチでのイーサネットリングプロテクションスイッチングの設定を参照してください。

Junos OS Evolvedリリース24.4R1以降、4つのプラットフォームACX7100-32C、ACX7100-48L、ACX7509、およびACX7024で提供されるERPS機能のサポートには、次のものが含まれます。

  • イーサネットリングは、リングプロテクションリンク(RPL)と呼ばれる1つの特定のリンクを使用してリング全体を保護します。RPL は、RPL 所有者と呼ばれる特別なノードによって制御されます。
  • リング障害が発生すると、RPL トラフィックの保護スイッチングが発生します。自動保護スイッチング(APS)プロトコルを使用して、リング上の保護アクションを調整します。保護スイッチングは、障害が発生したリンクのトラフィックをブロックし、RPL のトラフィックのブロックを解除します。
  • ITU-T Y.1731、イーサネットベースのネットワーク向けOAM機能とメカニズム。

MXシリーズ ルーターでのイーサネット リング プロテクション スイッチングの設定に関する追加情報については、 レイヤー 2 設定ガイド でイーサネット リングの完全な例と、STP ループの回避と防止に関する情報を参照してください。

イーサネットリングプロテクションスイッチング機能について

頭字 語

イーサネット リング プロテクション スイッチング(ERPS)に関する説明では、次の頭字語が使用されます。

  • MA:メンテナンス アソシエーション

  • MEP—メンテナンス アソシエーション エンドポイント

  • OAM:運用、管理、管理(イーサネットリングプロテクションスイッチングは、接続障害管理されたデーモンを使用)

  • FDB—MAC 転送データベース

  • STP—スパニングツリープロトコル

  • RAPS:リング自動保護スイッチング

  • WTB:ブロックを待機します。WTB は ERPSv1 でサポートされていないため、EX2300 および EX3400 スイッチでは常に無効になっていることに注意してください。EX2300およびEX3400スイッチのWTB設定に対して行った設定は、無効です。CLI コマンド「show protection-group ethernet-ring node-state detail」の出力には WTB 設定が一覧表示されますが、その設定は EX2300 および EX3400 スイッチには影響しません。

  • WTR - 復元を待機します。EX2300およびEX3400スイッチのみで、WTR設定は5〜12分でなければならないことに注意してください。

  • RPL:リング保護リンク

リングノード

複数のノードを使用してリングを形成します。ノードには 2 つのタイプがあります。

  • [標準ノード(Normal node)]:ノードはリング上で特別な役割を持ちません。

  • RPL所有者ノード—ノードはRPLを所有し、RPLを介したトラフィックをブロックまたはブロック解除します。

リングノードの状態

以下は、特定のリングの各ノードのさまざまな状態を示しています。

  • init - 特定のリングの参加者ではありません。

  • idle:リングに障害はありません。ノードは正常に実行されています。正常なノードでは、両方のリングポートでトラフィックのブロックが解除されます。RPL 所有者または RPL ネイバーの場合、トラフィックは RPL に接続するリング ポートでブロックされ、もう一方のリング ポートではブロック解除されます。

  • protection:リングに障害が発生しました。正常なノードの場合、トラフィックは障害が発生したリンクに接続するリングポートでブロックされ、現用リングポートでブロックが解除されます。RPL所有者の場合、障害が発生していないリンクに接続されている場合、両方のリングポートでトラフィックのブロックが解除されます。

  • pending: clear コマンドを使用して以前の手動コマンドを削除した後、ノードは障害またはその状態から回復しています。保護グループが設定されると、ノードは保留状態になります。ノードが保留状態の場合、WTR または WTB タイマーが実行されます。すべてのノードは、WTR または WTB タイマーが満了するまで保留状態になります。

  • force switch—強制スイッチが発行されます。リング内のノードで強制スイッチが発行されると、リング内のすべてのノードが強制スイッチ状態に移行します。

    手記:

    EX2300およびEX3400スイッチは、強制スイッチをサポートしていません。

  • 手動スイッチ—手動スイッチが発行されます。リング内のノードで手動スイッチが発行されると、リング内のすべてのノードが手動スイッチ状態に移行します。

    手記:

    EX2300 スイッチと EX3400 スイッチは、手動切り替えをサポートしていません。

各リングに指定できる RPL 所有者は 1 人だけです。APSプロトコルはこれを確認できないため、ユーザー設定がこれを保証する必要があります。

EXシリーズスイッチの基本状態遷移のデフォルトロギング

Junos OS リリース 14.1X53-D15 以降、EXシリーズスイッチは、ERPS プロトコルの基本的な状態遷移を自動的にログに記録します。Junos OS リリース 18.2R1 以降、EX2300 と EX3400 スイッチは、ERPS プロトコルの基本的な状態遷移を自動的にログに記録します。このログ記録を開始するための設定は必要ありません。基本的な状態遷移には、上から下、下から上へのERPS遷移するときに使用する保持時間を選択します。ERPSの状態はアイドル状態から保護状態に、保護状態からアイドル状態に遷移します。

基本的な状態遷移は、スイッチの /var/log ディレクトリにある erp-default という名前の 1 つのファイルに記録されます。このファイルの最大サイズは 15 MB です。

ERPS の既定のログでは、ERPS インターフェイスと状態遷移の初期をキャプチャできるため、ERPS プロトコルの起動プロセスの初期に発生する問題のトラブルシューティングに役立ちます。ただし、より堅牢なログ記録が必要な場合は、[edit protocols protection-group]階層にtraceoptionsステートメントを入力することで、ERPSのtraceoptionsを有効化できます。

ERPSでは、デフォルトのロギングまたはtraceoptionsのみ、スイッチ上で一度にアクティブにできることに注意してください。つまり、ERPS のデフォルト ログは自動的に有効になり、ERPS の traceoptions を有効にすると、スイッチは自動的にデフォルト ログを無効にします。逆に、ERPS のトレース オプションを無効にすると、スイッチは自動的にデフォルト ロギングを有効にします。

論理リング

同じ物理リングに複数の論理リング インスタンスを定義できます。現在、論理リング機能は物理リングのみをサポートしています。つまり、リングの隣接する 2 つのノードが物理的に接続され、リングが VLAN ではなく物理インターフェイス上で動作している必要があります。複数のリングインスタンスは、通常、トランクモードリングインターフェイスで定義されます。

FDBフラッシュ

リングプロテクションスイッチングが発生すると、通常は FDBフラッシュ が実行されます。イーサネットリング制御モジュールは、STPと同じメカニズムを使用してFDBフラッシュをトリガーします。イーサネット リング制御モジュールは、リング ポート物理インターフェイスのデフォルト STP インデックスを制御して、FDB フラッシュを実行します。

手記:

最適化されたフラッシュは、EX2300およびEX3400スイッチではサポートされていません。

Junos OS リリース 14.2 以降、FDB フラッシュは、リング ノードの両方のポートで受信した RAPS メッセージに依存します。

トラフィックのブロックと転送

イーサネットリング制御は、STPと同じメカニズムを使用して、ユーザートラフィックの転送または破棄を制御します。イーサネット リング制御モジュールは、ユーザ トラフィックを制御するために、リング ポートの物理インターフェイスのデフォルト STP インデックス状態を転送または破棄に設定します。

RPL ネイバー ノード

Junos OS リリース 14.2 以降では、リングプロテクションリンクネイバーノードがサポートされています。RPL ネイバー ノードは RPL に隣接しており、RPL の所有者ではありません。ノードが1つのインターフェイスをprotection-link-endとして設定され、その設定にprotection-link-ownerが存在しない場合、そのノードはRPLネイバーノードです。

手記:

RPLネイバーノードは、EX2300およびEX3400スイッチではサポートされていません。

RAPS メッセージのブロックと転送

ルーターまたはスイッチは、2 つのリング ポート間で RAPS メッセージを転送するユーザー トラフィックと同じように、リング自動保護スイッチング(RAPS)メッセージを扱います。リング ポート物理インターフェイスのデフォルトの STP インデックス状態は、2 つのリング ポート間の RAPS メッセージの転送も制御します。 図 1 に示すように、2 つのリング ポート間で RAPS メッセージを転送する以外に、システムは CPU(イーサネット リング制御モジュール)とリング ポート間で RAPS メッセージを転送する必要もあります。このタイプの転送は、リングポートの物理インターフェイスのSTPインデックスの状態に依存しません。 RAPS メッセージは、図 2 に示すように、常にリング ポートを介してルーターまたはスイッチによって送信されます。廃棄リング ポートから受信した RAPS メッセージは、イーサネット リング制御モジュールに送信されますが、他のリング ポートには送信されません。

図1:ネットワークからルーターProtocol Packets from the Network to the Routerへのプロトコルパケット
図2:ルーターまたはスイッチからネットワークProtocol Packets from the Router or Switch to the Networkへのプロトコルパケット

ジュニパーネットワークスのスイッチとジュニパーネットワークスのルーターでは、これらのルートを実現するために異なる方法を使用します。

スイッチは、転送データベース エントリーを使用して RAPS メッセージを送信します。転送データベース エントリー(RAPS マルチキャストアドレスと VLAN をキーとする)には、複合ネクストホップが関連付けられています。複合ネクストホップは、2 つのリング インターフェイスを転送データベース エントリーに関連付け、スプリット ホライズン機能を使用して、受信先のインターフェイスでパケットが送信されないようにします。次に、RAPS マルチキャスト MAC に関連する転送データベース エントリの例を示します( show ethernet-switching table detail コマンドの結果)。

ルーターは、暗黙のフィルターを使用してERPルートを実現します。各暗黙的フィルターは、ブリッジ ドメインにバインドされます。そのため、特定のリング インスタンスの東リング ポート制御チャネルと西リング ポート制御チャネルは、同じブリッジ ドメインに設定する必要があります。リング ポート制御チャネルごとに、RAPS メッセージ転送を制御するためのフィルター条件が生成されます。フィルター番号は、リング制御チャネルを含むブリッジ ドメインの数と同じです。ブリッジ ドメインに複数のリングからの制御チャネルが含まれる場合、このブリッジ ドメインに関連するフィルターには複数の項があり、各項は制御チャネルに関連します。フィルターには、次のようにコマンド部分と制御チャネル関連部分があります。

  • 一般的な用語:

  • 制御チャネル関連の用語:

専用シグナリング制御チャネル

リング ポートごとに、専用のVLAN IDを備えた専用のシグナリング制御チャネルを設定する必要があります。イーサネットリング設定では、この制御 論理インターフェイス のみが設定され、基盤となる物理インターフェイスが物理リングポートとなります。各リングには、2つの制御物理インターフェイスが設定されている必要があります。これら 2 つの論理インターフェイスは、2 つのリング制御物理インターフェイス間で RAPS プロトコル データ ユニット(PDU)を転送するために、ルーターの場合はブリッジ ドメイン(またはスイッチの場合は同じ VLAN)に設定する必要があります。ルーター制御チャネル論理インターフェイスがトランク ポートでない場合、制御論理インターフェイスのみがリング ポート構成で設定されます。このルーター制御チャネル論理インターフェイスがトランク ポートである場合、制御チャネル論理インターフェイスに加えて、ルーター専用の VLAN ID を設定する必要があります。スイッチの場合、すべてのリンクに必ずVLAN名またはVLAN IDを指定します。

RAPS メッセージの終端

RAPS メッセージは、発信元ノードから始まり、リング全体を通過し、リングに障害がない限り、発信元ノードで終了します。RAPS メッセージ内の送信元 MAC アドレスがそれ自身に属している場合、送信元ノードは RAPS メッセージをドロップする必要があります。送信元MACアドレスは、ノードのノードIDです。

リバーティブ モードと非リバーティブ モード

リバーティブ操作では、スイッチの原因となっている状態がクリアされると、トラフィックはRPLでブロックされ、現用トランスポートエンティティに復元されます。非リバーティブ動作では、スイッチ条件がクリアされた後でも、RPL に障害がなければ、トラフィックは RPL の使用を許可されます。

手記:

非リバーティブ モードは、EX2300 および EX3400 スイッチではサポートされていません。

複数のリング

イーサネットリング制御モジュールは、各ノードで複数のリングをサポートします(各リングには2つの論理インターフェイスが含まれます)。リング制御モジュールは、複数のリングの相互接続もサポートしています。2 つのリングの相互接続は、2 つのリングが同じリンクを共有したり、同じノードを共有したりすることを意味します。リング相互接続は、非仮想チャネル モードを使用した場合にのみサポートされます。仮想チャネル モードを使用したリング相互接続はサポートされていません。

手記:

複数のリングの相互接続は、EX2300およびEX3400スイッチではサポートされていません。

ノードID

リング内のノードごとに、一意の ノード ID によって各ノードが識別されます。ノードIDは、ノードのMACアドレスです。

ルータに限り、ノードでリングを設定するときにこのノードIDを設定することも、STPのようにIDを自動的に選択することもできます。ほとんどの場合、これを設定せず、ルータはSTPと同様にノードIDを選択します。これは、製造元のMACアドレスである必要があります。製造 MAC アドレスを変更した場合でも、リング ノード ID は変更しないでください。リング内の各ノードに異なるノードIDがあることを確認しれば、任意のMACアドレスを使用できます。スイッチのノードIDは自動的に選択され、設定することはできません。

リングID

リングIDは、ERP制御プロセスによって生成されたRAPSプロトコルデータユニット(PDU)のMAC宛先アドレスフィールドの最後のオクテットの値を決定するために使用されます。リング ID は、この ERP 制御プロセスで受信したリング ID が一致しない RAPS PDU を破棄するためにも使用されます。 リング ID の値は 1 から 239 までサポートされています。

リング ポートによるブリッジ ドメイン(MXシリーズ ルーターのみ)

ルーターでは、保護グループは、任意のブリッジ ドメインに設定可能な抽象論理ポートと見なされます。したがって、ブリッジ ドメインで 1 つのリング ポートまたはその論理インターフェイスを設定する場合、他の関連するリング ポートまたはその論理インターフェイスを同じブリッジ ドメインに設定する必要があります。リング ポートを含むブリッジ ドメインは、他のブリッジ ドメインとして機能し、IRB レイヤー 3 インターフェイスをサポートします。

ブロック待機タイマー

RPL 所有者ノードは、RPL ブロックをリバーティブ操作モードで開始する前、または手動コマンドをクリアした後に IDLE 状態に戻る前に、遅延タイマーを使用します。Wait-to-Block(WTB)タイマーは、 force switch および manual switch コマンドをクリアするときに使用されます。イーサネット リング内で複数の force switch コマンドを共存させることができるため、WTB タイマーにより、1 つの force switch コマンドをクリアしても RPL の再ブロッキングがトリガーされないようになります。 manual switch コマンドをクリアすると、WTB タイマーは、回復プロセス中に RPL 所有者ノードが古いリモート manual switch 要求を受信するタイミング異常の可能性があるため、クローズドループの形成を防ぎます。

manual switch コマンドからリカバリーする場合、遅延タイマーは、潜在的なリモートforce switch、信号障害、またはmanual switchコマンドを受信するのに十分な長さでなければなりません。この遅延タイマーは WTB タイマーと呼ばれ、ガード タイマーより 5 秒長く定義されています。この遅延タイマーは、RPL 所有者ノードでアクティブになります。WTB タイマーが期限切れになると、RPL オーナー ノードは RAPS(NR、RB)メッセージを送信して復帰プロセスを開始します。WTB タイマーは、優先度の高い要求がそれをプリエンプトすると非アクティブになります。

手記:

WTB(待機ブロックタイマー)は、ERPSv1でサポートされていないため、EX2300およびEX3400スイッチでは常に無効になっています。WTB設定に対して行った設定は無効です。CLIコマンド「show protection-group ethernet-ring node-state detail」の出力にはWTB設定がリストされますが、その設定は無効です。

ノードの追加と削除

Junos OS リリース 14.2 以降、イーサネットリング内の 2 つのノード間でノードを追加または削除できます。ノードを追加または削除するには、 force switch コマンドを使用します。

手記:

EX2300およびEX3400スイッチは、強制スイッチをサポートしていません。

変更履歴

サポートされる機能は、使用しているプラットフォームとリリースによって決まります。特定の機能がお使いのプラットフォームでサポートされているかどうかを確認するには、 Feature Explorer を使用します。

解放
形容
18.2R1
Junos OS リリース 18.2R1 以降、EX2300 と EX3400 スイッチは、ERPS プロトコルの基本的な状態遷移を自動的にログに記録します。
14.2
Junos OS リリース 14.2 以降、FDB フラッシュは、リング ノードの両方のポートで受信した RAPS メッセージに依存します。
14.2
Junos OS リリース 14.2 以降では、リングプロテクションリンクネイバーノードがサポートされています。
14.2
Junos OS リリース 14.2 以降、イーサネットリング内の 2 つのノード間でノードを追加または削除できます。
14.1X53-D15
Junos OS リリース 14.1X53-D15 以降、EXシリーズスイッチは、ERPS プロトコルの基本的な状態遷移を自動的にログに記録します。