グレースフル リスタートについて
グレースフル リスタートでは、パケット転送が中断されることなく、リスタート プロセス中のすべてのルーティング プロトコルの更新を一時的に抑制できます。
グレースフルリスタートの概念
ルーティング プロトコルでは、サービスの中断により、影響を受けたルーターが隣接ルーターとの隣接関係を再計算し、ルーティングテーブルのエントリーを復元し、その他のプロトコル固有の情報を更新する必要があります。ルーターを無防備に再起動すると、転送の遅延、ルートのフラッピング、プロトコルの再コンバージェンスに起因する待ち時間、さらにはパケットのドロップが発生する可能性があります。グレースフルリスタートの利点には、中断のないパケット転送と、すべてのルーティングプロトコル更新の一時的な抑制があります。グレースフル リスタートにより、ルーターは、ネットワークの他の部分から見えない中間コンバージェンス状態を通過できます。
ジュニパーネットワークスのルーティングプラットフォームでは、主に3種類のグレースフルリスタートを利用できます。
集約ルート、静的ルート、ルーティングプロトコルのグレースフルリスタート—集約ルート、静的ルート、BGP(境界ゲートウェイプロトコル)、ES-IS(End System-to-Intermediate System)、IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System)、OSPF(Open Shortest Path First)、RIP(Routing Information Protocol)、RIPng(Nextgeneration RIP)、PIM(Protocol Independent Multicast)スパースモードルーティングプロトコルを保護します。
MPLS関連プロトコルのグレースフルリスタート—ラベル配布プロトコル(LDP)、リソース予約プロトコル(RSVP)、回線クロスコネクト(CCC)、トランスレーショナルクロスコネクト(TCC)の保護を提供します。(OCXシリーズスイッチではサポートされていません。
グレースフル リスタート(VPN)—レイヤー 2 およびレイヤー 3 VPN を保護します。
グレースフル リスタートは、ルーティング プロトコルと MPLS プロトコルで同様に機能し、これらのプロトコル タイプのコンポーネントを組み合わせて、VPN でのグレースフル リスタートを可能にします。グレースフルリスタートの主なメリットは、中断のないパケット転送と、すべてのルーティングプロトコル更新の一時的な抑制です。このようにグレースフル リスタートにより、ルーターは、ネットワークの他の部分からは見えない中間コンバージェンス状態を通過できます。
ほとんどのグレースフルリスタート実装では、再起動ルーターとヘルパールーターの2種類のルーターを定義します。ルーターを再起動しても、ネットワーク トラフィックの転送を再開できるように、転送状態情報を迅速に復元する必要があります。ヘルパールーターは、このプロセスでルーターの再起動を支援します。グレースフル リスタートの設定ステートメントは、通常、再起動ルーターまたはヘルパー ルーターのいずれかに影響を与えます。
集約ルートとスタティックルートのグレースフルリスタート
[edit routing-options]階層レベルで graceful-restart ステートメントを含めると、設定されたスタティックルートまたは集約ルートがすべて保護されます。再起動を支援するヘルパールーターがないため、ルーター再起動中、これらのルートは(破棄または更新されるのではなく)転送テーブルに保持されます。
グレースフル リスタートおよびルーティング プロトコル
このセクションでは、以下のトピックについて説明します。
BGP
BGPグレースフルリスタートが有効になっているルーターが再起動すると、BGPピアルートが転送テーブルに保持され、古いものとしてマークされます。ただし、再起動中も他のピア(または受信ピア)にトラフィックを転送し続けます。セッションを再確立するために、再起動ルーターはBGP OPENメッセージに「再起動状態」ビットを設定し、参加しているすべてのピアに送信します。受信側のピアは、ルーティングテーブル終了マーカーを含むメッセージで、再起動ルーターに応答します。再起動ルーターまたはスイッチが受信ピアからすべての応答を受信すると、再起動ルーターがルート選択を実行し、転送テーブルが更新され、以前に古いとマークされたルートは破棄されます。この時点で、すべてのBGPセッションが再確立され、再起動ピアは通常通りBGPメッセージを受信して処理できます。
再起動ルーターが処理を行う間、受信側ピアもルーティング情報を一時的に保持します。受信側のピアがTCPトランスポートのリセットを検出すると、受信したルートを保持し、古いルートとしてマークします。再起動ルーターまたはスイッチ でセッションが再確立されると、古いルートは更新されたルート情報に置き換えられます。
IS-IS
通常、IS-IS ルーターは、変更が発生するとネイバー隣接関係をダウン状態に移行します。ただし、IS-ISグレースフルリスタートが有効になっているルーターは、再起動タイプ長値(TLV)メッセージで再起動要求(RR)ビットが設定されたHelloメッセージを送信します。これは、隣接ルーターに対してグレースフルリスタートが進行中であり、IS-IS隣接関係をそのまま残すことを示します。隣接するルーターは、再起動シグナリングを自ら解釈して実装する必要があります。隣接関係を維持するだけでなく、ネイバーは再起動ルーターに完全なシーケンス番号PDU(CSNP)を送信し、データベース全体をフラッディングします。
再起動ルーターは、グレースフル リスタート中は、疑似ノード LSP を含む自身のリンクステート PDU(LSP)を IS-IS ネイバーにフラッディングすることはありません。これにより、ネイバーはダウン状態に移行することなく隣接関係を再確立でき、再起動ルーターからスムーズなデータベース同期を再開できます。
OSPF および OSPFv3
OSPFグレースフルリスタートが有効になっているルーターが再起動すると、再起動前に学習したルートが転送テーブルに保持されます。ルーターは、新しいOSPFリンク状態アドバタイズメント(LSA)によるルーティングテーブルの更新を許可しません。このルーターは、他のOSPFネイバー(またはヘルパールーター)にトラフィックを転送し続け、再起動期間中は限られた数のLSAのみを送信します。ネイバーとのOSPF隣接関係を再確立するには、再起動ルーターがすべてのネイバーに猶予LSAを送信する必要があります。応答として、ヘルパー ルーターはヘルパー モードに入り、再起動ルーターに確認応答を送り返します。トポロジーが変更されない場合、ヘルパールーターは、再起動ルーターが継続的なOSPF動作を維持しているかのように、LSAをアドバタイズし続けます。
再起動ルーターは、すべてのヘルパールーターから応答を受信すると、ルートを選択し、転送テーブルを更新し、古いルートを破棄します。この時点で、完全な OSPF 隣接関係が再確立され、再起動ルーターは通常通り OSPF LSA を受信して処理します。ヘルパールーターが再起動ルーターから猶予LSAを受信しなくなった場合、またはネットワークのトポロジーが変更された場合、ヘルパールーターも通常の動作を再開します。
標準ヘルパー モードの実装の詳細については、RFC 3623、 Graceful OSPF Restartを参照してください。
リリース11.3以降、Junos OSはOSPFグレースフルリスタート設定で再起動シグナリングベースのヘルパーモードをサポートしています。ヘルパー モードは、標準と再起動シグナリング ベースの両方で、デフォルトで有効になっています。再起動シグナリングベースのヘルパーモードの実装では、再起動ルーターは、再起動が完了した後にのみ、再起動ステータスをネイバーに中継します。再起動が完了すると、再起動ルーターは、helloパケットヘッダーに 再起動信号 (RS)ビットが設定されたhelloメッセージをヘルパールーターに送信します。ヘルパー ルーターは、ヘッダーに RS ビットが設定された Hello パケットを受信すると、再起動ルーターに Hello メッセージを返します。ヘルパー ルーターからの reply hello メッセージには、 ResyncState フラグと ResyncTimeout タイマーが含まれており、再起動ルーターが同期しているヘルパー ルーターを追跡できます。すべてのヘルパーが同期を完了すると、再起動ルーターは再起動モードを終了します。
再起動シグナリングベースのグレースフルリスタートヘルパーモードの実装の詳細については、RFC 4811、 OSPFアウトオブバンドリンクステートデータベース(LSDB)再同期、RFC 4812、 OSPF再起動シグナリング、およびRFC 4813、 OSPFリンクローカルシグナリングを参照してください。
再起動シグナリングベースのグレースフルリスタートヘルパーモードは、OSPFv3設定ではサポートされていません。
PIM スパース モード
PIM スパース モードでは、 生成識別子 と呼ばれるメカニズムを使用して、グレースフル リスタートの必要性を示します。PIM Hello メッセージには、世代識別子がデフォルトで含まれます。初期生成識別子は、デバイスの機能を確立するために、各 PIM ネイバーによって作成されます。PIM ネイバーの 1 つが再起動すると、新しい世代識別子がネイバーに送信されます。グレースフルリスタートをサポートし、ポイントツーポイントリンクで接続されているすべてのネイバーは、再起動するネイバーにマルチキャストアップデートを送信することで支援します。
リスタート フェーズは、PIM の状態が安定するか、リスタート間隔タイマーが期限切れになったときに完了します。ネイバーがグレースフルリスタートをサポートしていない場合、またはマルチポイント インターフェイスを使用してネイバー同士に接続していない場合、再起動ルーターは再起動間隔タイマーを使用して再起動期間を定義します。
RIP と RIPng
RIPグレースフルリスタートが有効になっているルーターが再起動すると、設定されたルートが保護されます。再起動を支援するヘルパールーターがないため、ルーター再起動中、これらのルートは(破棄または更新されるのではなく)転送テーブルに保持されます。
グレースフルリスタートとMPLS関連プロトコル
このセクションでは、以下のトピックについて説明します。
自民党
LDPグレースフルリスタートにより、隣接ルーターからその状態を復旧する間も、LDPコントロールプレーン再起動中のルーターがトラフィックの転送を継続することを可能にします。また、ヘルパーモードが有効になっているルーターが、LDP再起動を試みている隣接ルーターを補助することを可能にします。
セッション初期中に、ルーターはその機能をアドバタイズして、LDPグレースフルリスタートを実行したり、グレースフルリスタートTLVを送信することによって、動作中のネイバーLDPグレースフルリスタートを利用することができます。このTLVには、LDPグレースフルリスタートに関連する2つのフィールド、再接続時間と回復時間が含まれています。再接続および回復時間の値は、ルーターでサポートされているグレースフルリスタートの機能を示します。
Junos OSでは、デフォルトの再接続時間は60秒に設定されており、ユーザーが設定できます。再接続時間は、ヘルパールーターが再起動ルーターが接続を確立するのを待つ時間です。再接続間隔内に接続が確立されない場合、LDPセッションのグレースフルリスタートは終了します。デフォルトの最大再接続時間は120秒で、ユーザーが設定できます。最大再接続時間は、ヘルパールーターが再起動するネイバーから受け入れる最大値です。
ルーターが隣接ルーターの再起動を検知すると、接続を試みる前に、回復時間の終了まで待機します。回復時間は、ルーターがLDPが正常に再起動するための待機時間です。回復時間は、初期化メッセージが送信、または受信されると開始します。また、この時間帯は、通常、隣接ルーターがトラフィックの転送を継続できるように、再起動ルーターに関する情報を維持する時間でもあります。
LDPグレースフルリスタートは、LDPプロトコルのマスターインスタンスと特定のルーティング インスタンスの両方で設定できます。すべてのプロトコルのグローバルレベル、LDPのみのプロトコルレベル、特定のルーティング インスタンスのみ、グレースフルリスタートを無効にすることができます。
RSVP
RSVP グレースフル リスタートにより、再起動中のルーターがその状態を隣接するネイバーに通知できます。再起動ルーターはネイバーまたはピアに猶予期間を要求し、再起動ルーターと連携できます。再起動ルーターは再起動期間中も MPLS トラフィックを転送できます。ネットワーク内のコンバージェンスが中断されることはありません。再起動はネットワーク内の他のものに表示されず、再起動ルーターはネットワーク トポロジーから削除されません。RSVP グレースフル リスタートは、トランジット ルーターとイングレス ルーターの両方で有効化できます。ポイントツーポイント LSP とポイントツーマルチポイント LSP の両方で利用できます。
CCCとTCC
CCCおよびTCCグレースフルリスタートにより、カスタマーエッジ(CE)ルーター間のレイヤー2接続をグレースフルリスタートできます。これらのレイヤー2接続は、 remote-interface-switch または lsp-switch ステートメントで設定されます。これらのCCCおよびTCC接続はRSVP LSPに暗黙的に依存しているため、CCCとTCCのグレースフルリスタートはRSVPグレースフルリスタート機能を使用します。
CCCとTCCのグレースフルリスタートを有効にするには、プロバイダーエッジ(PE)ルーターとプロバイダー(P)ルーターでRSVPグレースフルリスタートを有効にする必要があります。また、RSVPはシグナリングラベル情報のシグナリングプロトコルとして使用されるため、隣接ルーターはヘルパーモードを使用してRSVP再起動手順を支援する必要があります。
OSPF グレースフル リスタートに対する再起動シグナリングベースのヘルパー モード サポートについて
リリース11.4以降、Junos OSはOSPFグレースフルリスタート設定で再起動シグナリングベースのヘルパーモードをサポートしています。
再起動シグナリングベースのグレースフルリスタートヘルパーモードは、OSPFv3設定ではサポートされていません。
リリース 11.4 より前の Junos OS リリースと OSPFv3 設定は、RFC 3623 で定義された標準ヘルパー モードのみをサポートします。標準ヘルパー モード実装の詳細については、RFC 3623 と Junos OS 高可用性設定ガイドを参照してください。
デバイスのグレースフルリスタートの設定ステータスに関係なく、標準および再起動シグナリングベースのヘルパー モードの両方がデフォルトで有効になっています。
再起動シグナリングベースのヘルパー モードの実装では、再起動ルーターは再起動が完了した後にのみ、再起動ステータスをネイバーに通知します。再起動が完了すると、再起動ルーターは、helloパケットヘッダーに 再起動信号 (RS)ビットが設定されたhelloメッセージをヘルパールーターに送信します。ヘルパー ルーターは、ヘッダーに RS ビットが設定された Hello パケットを受信すると、再起動ルーターに Hello メッセージを返します。ヘルパー ルーターからの reply hello メッセージには、 ResyncState フラグと ResyncTimeout タイマーが含まれており、再起動ルーターが同期しているヘルパー ルーターを追跡できます。すべてのヘルパーが同期を完了すると、再起動ルーターは再起動モードを終了します。
再起動シグナリングベースのグレースフルリスタートヘルパーモードの実装の詳細については、RFC 4811、 OSPFアウトオブバンドリンクステートデータベース(LSDB)再同期、RFC 4812、 OSPF再起動シグナリング、RFC 4813、 OSPFリンクローカルシグナリングを参照してください。
グレースフル リスタートおよびレイヤー 2/レイヤー 3 VPN
VPN グレースフル リスタートでは、次の 3 種類の再起動機能を使用します。
BGPグレースフルリスタート機能は、すべてのPE-to-PE BGPセッションで使用されます。これは、IPv4 VPN やレイヤー 2 VPN NLRI など、ネットワーク層到達可能性情報(NLRI)のサービス シグナリング データを伝送するセッションに影響します。
すべてのコアルーターで、OSPF、IS-IS、LDP、または RSVP グレースフル リスタート機能が使用されます。これらのプロトコルによって追加されたルートは、レイヤー2およびレイヤー3 VPN NLRIを解決するために使用されます。
プロトコル リスタート機能は、PE とカスタマー エッジ(CE)ルーター間で使用されるレイヤー 3 プロトコル(RIP、OSPF、LDP など)に使用されます。CEルーターとPEルーター間で使用されるレイヤー2プロトコルにはグレースフルリスタート機能がないため、これはレイヤー2 VPNには適用されません。
VPNグレースフルリスタートが正しく機能するには、すべてのコンポーネントがグレースフルリスタートする必要があります。つまり、ルーターは転送状態を保持し、再起動の場合でもルーターへの転送を継続するようネイバーに要求する必要があります。すべての条件が満たされている場合、VPN グレースフル リスタートは、再起動ルーターに次のルールを適用します。
ルーターは、CEルーターにルートをアドバタイズする前に、他のPEルーターからすべてのBGP NLRI情報を受信するのを待つ必要があります。
ルーターは、すべてのルーティング インスタンスのすべてのプロトコルが収束する(または再起動プロセスを完了する)のを待ってから、CE ルーター情報を他の PE ルーターに送信する必要があります。言い換えれば、ルーターは、すべてのインスタンス情報(ローカル設定またはリモートピアから受信したアドバタイズメントに由来するもの)が処理されるのを待ってから、この情報を他のPEルーターに送信する必要があります。
ルーターは、新しいラベルとトランジットルートが割り当てられ、他のPEルーター(およびキャリアオブキャリアシナリオのCEルーター)に通知されるまで、 instance.mpls.0 テーブル内のすべての転送状態を保持する必要があります。
いずれかの条件が満たされない場合、VPN グレースフル リスタートは、VPN インフラストラクチャ全体の CE ルーター間で中断のない転送を提供できません。
論理システムでのグレースフルリスタート
論理システムのグレースフルリスタートは、メインルーターのグレースフルリスタートとほぼ同じように機能します。唯一の違いは、 graceful-restart ステートメントの位置です。
論理システムの場合、
[edit logical-systems logical-system-name routing-options]階層レベルにgraceful-restartステートメントを含めます。論理システム内のルーティング インスタンスについては、
[edit logical-systems logical-system-name routing-options]階層レベルと[edit logical-systems logical-system-name routing-instances instance-name routing-options]階層レベルの両方にgraceful-restartステートメントを含めます。
グレースフル リスタートのシステム要件
グレースフル リスタートは、すべてのルーティング プラットフォームでサポートされています。特定の機能に対してグレースフルリスタートを実装するには、システムが次の最小要件を満たしている必要があります。
Junos OS リリース 5.3 以降(集合ルート、BGP、IS-IS、OSPF、RIP、RIPng、静的ルート グレースフル リスタート)
Junos OS リリース 5.5 以降(エグレス PE(プロバイダ エッジ)ルーター上の RSVP 向け)。
Junos OS リリース 5.5 以降(LDP グレースフル リスタート向け)
Junos OS リリース 5.6 以降(グレースフル リスタートの CCC、TCC、レイヤー 2 VPN、またはレイヤー 3 VPN 実装向け)。
Junos OS リリース 6.1 以降(イングレス PE ルーターでの RSVP グレースフル リスタート用)。
Junos OS リリース 6.4 以降(PIM スパース モード グレースフル リスタート向け)
ES-ISグレースフルリスタート向けのJunos OS リリース7.4以降。
BFDセッションのJunos OS リリース8.5以降(ヘルパーモードのみ)—ノードがグレースフルリスタート中で、そのBFDセッションがパケット転送エンジンに分配されている場合、ピアノードはグレースフルリスタートでピアを支援できます。
グレースフルリスタートの設定を必要とせずにヘルパーモードをサポートするBGP Junos OS リリース9.2以降。