グレースフル ルーティング スイッチオーバーについて

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーの概念

Junos OSおよびJunos OS Evolvedのグレースフルルーティングエンジンスイッチオーバー(GRES)機能により、冗長ルーティングエンジンを搭載したデバイスは、1つのルーティングエンジンに障害が発生した場合でもパケットの転送を継続することができます。GRES はインターフェイスとカーネル情報を保持し、トラフィックは中断されません。ただし、GRES ではコントロールプレーンは保持されません。

隣接するデバイスは、デバイスが再起動したことを検出し、個々のルーティングプロトコル仕様で規定された方法でイベントに対応します。

スイッチオーバー時にルーティングを保持するには、GRES を次のいずれかと組み合わせる必要があります。

• グレースフル リスタート プロトコル拡張

• ノンストップ アクティブ ルーティング (NSR)

プライマリ ルーティングエンジンへの更新は、発生するとすぐにバックアップ ルーティングエンジンに複製されます。

手記：

NSR/GRES は、その同期要件とロジックにより、システム内で最も低速なルーティングエンジンによってパフォーマンスが制限されます。

プライマリの役割 次の場合に、バックアップのルーティングエンジンに切り替わります:

• プライマリ ルーティングエンジン カーネルが動作を停止します。

• プライマリルーティングエンジンでハードウェア障害が発生した。

• 管理者が手動スイッチオーバーを開始します。

手記：

スイッチオーバー中にルーティングプロトコルの状態情報を迅速に復元または保持するには、GRES をそれぞれグレースフル リスタートまたはノンストップ アクティブ ルーティングと組み合わせる必要があります。グレースフルリスタートの詳細については、「 グレースフルリスタートの概念」を参照してください。ノンストップ アクティブ ルーティングの詳細については、「 ノンストップ アクティブ ルーティングの概念」を参照してください。

バックアップ ルーティングエンジン は、2 秒経過してもプライマリ ルーティングエンジンからキープアライブを受信しない場合、プライマリ ルーティングエンジンに障害が発生したと判断します。主要な役割を引き受けます。

パケット転送エンジン:

• 古いプライマリ ルーティングエンジンからシームレスに切断

• 新しいプライマリ ルーティングエンジンに再接続します

• 再起動しない

• トラフィックを中断しない

その後、新しいプライマリ ルーティングエンジンとパケット転送エンジンが同期されます。新しいプライマリ ルーティングエンジンは、パケット転送エンジン の状態が最新でないことを検出した場合、状態更新メッセージを再送します。

次の GRES の動作、推奨事項、または要件に注意してください。

• Junos OS リリース 12.2 以降、再起動デバイスと隣接するピア「ヘルパー」デバイス間の隣接関係がタイムアウトした場合、グレースフル リスタート プロトコル拡張機能は、差し迫った再起動についてピア「ヘルパー」デバイスに通知できません。グレースフル リスタートが停止し、トラフィックが中断する可能性があります。

  これらの隣接関係が維持されるようにするには、IS-IS プロトコルの hold-time をデフォルトの 27 秒から 40 秒より大きい値に変更します。

• 連続するルーティングエンジン スイッチオーバー イベントは、両方のルーティング エンジンが立ち上がっていてから、少なくとも 240 秒(4 分)間隔を空ける必要があります。

  デバイスに次のような警告メッセージが表示された場合:

  その後、スイッチオーバーを試みないでください。スイッチオーバーを続行することを選択した場合、デバイスはグレースフルスイッチオーバーの準備ができていなかったパケット転送エンジンのみをリセットします。いずれの FPC も自発的に再起動することはありません。警告が表示されなくなるまで待ってから、スイッチオーバーを続行することをお勧めします。

• 以下の 方はお勧めしません 。

  • デバイスで GRES が有効になっている場合に、バックアップのルーティングエンジン上でコミット操作を実行する。

  • 任意のシナリオでバックアップのルーティングエンジンで GRES を有効にする。

図 1 は、グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーのシステム アーキテクチャと、ルーティング プラットフォームがスイッチオーバーを準備するプロセスを示しています。

手記：

GRES の準備状況を確認するには、以下の両方を実行します。

• プライマリルーティングエンジンからの request chassis routing-engine master switch check コマンド

• Backup ルーティングエンジンからの show system switchover コマンド

GRES の切り替え準備プロセスは、以下のとおりです。

1. プライマリ ルーティングエンジンが起動します。

2. ルーティング プラットフォーム プロセス(シャーシ プロセス[chassisd] など)が開始します。

3. パケット転送エンジンが起動し、プライマリ ルーティングエンジンに接続します。

4. システム内のすべての状態情報が更新されます。

5. バックアップ ルーティングエンジンが起動します。

6. GRES が有効化されているかどうかは、システムによって決定されます。

7. カーネル同期プロセス(ksyncd)は、バックアップルーティングエンジンをプライマリルーティングエンジンと同期させます。

8. ksyncd が同期を完了すると、すべての状態情報と転送テーブルが更新されます。

図 2 は、ルーティング(またはスイッチング)プラットフォームに対するスイッチオーバーの影響を示しています。

スイッチオーバープロセスは、以下のステップで構成されています。

1. プライマリルーティングエンジンからのキープアライブが失われた場合、システムはバックアップルーティングエンジンにグレースオーバーします。

2. パケット転送エンジンはバックアップのルーティングエンジンに接続し、これが新しいプライマリになります。

3. GRES に属さないルーティング プラットフォーム プロセス(ルーティング プロトコル プロセス rpd など)は再起動します。

4. スイッチオーバー時点から学習した状態情報は、システム内で更新されます。

5. 設定されている場合、グレースフル リスタート プロトコル拡張機能は、隣接するピア ヘルパー デバイスからルーティング情報を収集して復元します。

Feature Explorerを使用して、特定の機能に対するプラットフォームとリリースのサポートを確認します。

プラットフォーム固有の GRES の動作 の節で、プラットフォームに関連する注記を確認します。

ルーティングエンジンの切り替えによる影響

表1 は、異なる機能を有効にした場合のルーティングエンジンのスイッチオーバーによる影響を示しています:

• 高可用性機能なし

• グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバー

• グレースフル リスタート

• ノンストップ アクティブ ルーティング

表 1: ルーティングエンジンの切り替えによる影響

特徴	利点	考慮 事項
デュアルルーティングエンジンのみ(有効な機能なし)	新しいプライマリ ルーティングエンジンへの切り替えが完了すると、ルーティング コンバージェンスが実行され、トラフィックが再開されます。	すべての物理インターフェイスがオフラインになります。 パケット転送エンジンが再起動します。 バックアップのルーティングエンジンが、ルーティングプロトコルプロセス(rpd)を再起動します。 すべてのハードウェアとインターフェイスは、新しいプライマリ ルーティングエンジンによって検出されます。 切り替えには数分かかります。 デバイスのすべての隣接関係は、物理(インターフェイスアラーム)とルーティング(トポロジー)の変更を認識します。
GRES 有効	スイッチオーバー中、インターフェイスとカーネルの情報は保持されます。 パケット転送エンジンが再起動されないため、スイッチオーバーが高速になります。	新しいプライマリ ルーティングエンジンが、ルーティング プロトコル プロセス(rpd)を再起動します。 すべてのハードウェアとインターフェイスは、ウォームリスタートに似たプロセスによって取得されます。 すべての隣接関係がデバイスの状態の変化を認識します。
GRES および NSR が有効	スイッチオーバー中にトラフィックが中断されることはありません。 インターフェイスとカーネルの情報は保持されます。	サポートされていないプロトコルは、各プロトコルに固有の通常の回復メカニズムを使用して更新する必要があります。
GRES と グレースフル リスタートが有効	スイッチオーバー中にトラフィックが中断されることはありません。 インターフェイスとカーネルの情報は保持されます。 グレースフル リスタート プロトコル拡張機能は、隣接デバイスからルーティング情報を迅速に収集および復元します。	ネイバーはグレースフルリスタートをサポートする必要があり、待機間隔が必要です。 ルーティングプロトコルプロセス(rpd)が再起動します。 特定のプロトコルでは、ネットワークの大幅な変更により、グレースフル リスタートが停止することがあります。 Junos OS リリース 12.2 以降では、再起動デバイスと隣接するピア「ヘルパー」デバイス間の隣接関係がタイムアウトすると、グレースフル リスタートが停止し、トラフィックが中断する可能性があります。

アグリゲート サービス インターフェイスでのグレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバー

グレースフルルーティングエンジンスイッチオーバー(GRES)が動作モードコマンドによってトリガーされた場合、デバイスはASI(集合型サービスインターフェイス)の状態を保持しません。例えば：

ただし、GRES が CLI コミットまたは FPC の再起動やクラッシュによってトリガーされた場合は、バックアップ ルーティングエンジンが ASI 状態を更新します。例えば：

又は：

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバー プラットフォームのサポート

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーを有効にするには、システムが以下の最小要件を満たしている必要があります:

• MX960ルーター—Junos OS リリース8.3以降

• MX480ルーター—Junos OS リリース 8.4以降(8.4R2を推奨)

• MX240ルーター—Junos OS リリース9.0以降

• PTX5000 ルーター—Junos OS リリース 12.1X48 以降

• デュアルルーティングエンジンを搭載した、またはバーチャルシャーシのEXシリーズスイッチ—EXシリーズスイッチ向けJunos OS リリース9.2以降

• バーチャルシャーシ内のQFXシリーズスイッチ—QFXシリーズ向けJunos OS リリース13.2以降

• バーチャルシャーシファブリック内のEXシリーズまたはQFXシリーズスイッチ—Junos OS リリース 13.2X51-D20 以降(EXシリーズ および QFXシリーズ スイッチの場合)

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーのサポートの詳細については、以下のセクションを参照してください。

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバー機能のサポート

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーは、リリース 5.7 以降のほとんどの Junos OS 機能をサポートします。特定の Junos OS 機能には、特定のバージョンの Junos OS が必要です。 表 2 を参照してください。

表 2:グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバー機能のサポート

アプリケーション	Junos OS リリース
LACP(リンクアグリゲーション制御プロトコル)とアグリゲートSONETインターフェイスを備えたアグリゲートイーサネットインターフェイス	6.2
非同期転送モード(ATM)仮想回線(VC)	6.2
論理システム 手記： Junos OS リリース 9.3 以降では、論理ルーター機能の名前が論理システムに変更されています。	6.3
マルチキャスト	6.4(TXマトリクスルーターの場合は7.0)
マルチリンクポイントツーポイントプロトコル(MLPPP)とマルチリンクフレームリレー(MLFR)	7.0
APS(自動保護スイッチング)—現在アクティブなインターフェイス(指定された現用インターフェイスまたは指定された保護インターフェイス)は、ルーティングエンジンのスイッチオーバー中もアクティブなインターフェイスのままです。	7.4
ポイントツーマルチポイント MPLS ラベル スイッチング MPLS LSP(トランジットのみ)	7.4
CRTP(Compressed Real-Time Transport Protocol)	7.6
仮想プライベートLANサービス(VPLS)	8.2
IEEE 802.3ahで定義されるOAM(Ethernet Operation, Administration, and Management)	8.5
拡張DHCPリレーエージェント	8.5
IEEE 802.1ag で定義されたイーサネット OAM	9.0
マルチサービス上のパケットゲートウェイ制御プロトコル(PGCP)プロセス(pgcpd) T640ルーター上の500 PIC。	9.0
加入者アクセス	9.4
レイヤー 2 回線と LDP ベースの VPLS 擬似回線の冗長構成	9.6

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバー機能のサポートには、以下の制約が適用されます。

• グレースフルルーティングエンジンスイッチオーバーと集合型イーサネットインターフェイスが同一システム内で設定されている場合、集合型イーサネットインターフェイスを高速ポーリングLACP用に設定しないでください。高速ポーリングが設定されている場合、ルーティングエンジンのプライマリロールスイッチオーバー中に、リモートエンドでLACPポーリングがタイムアウトします。LACPポーリングがタイムアウトすると、集約されたリンクとインターフェイスは無効になります。ルーティングエンジンのプライマリロールの変更は、手順中に標準および低速LACPポーリングがタイムアウトしないほど高速です。

  手記：

  MACSecセッションは、グレースフルルーティングエンジンのスイッチオーバー時にフラップします。

  Junos OS リリース 13.2 以降、グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーが発生しても、VRRP の状態は変化しません。VRRPは、PPM委任が有効になっている場合にのみ(デフォルト)、グレースフルルーティングエンジンスイッチオーバーによってサポートされます。

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーと加入者アクセス

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーは、現在、動的 DHCP および動的 PPPoE 加入者アクセスに直接関連する機能のほとんどをサポートしています。グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーは、DHCPアクセスモデルと加入者アクセスで使用されるPPPoEアクセスモデルのISSU(統合型稼動中ソフトウェアアップグレード)もサポートしています。

手記：

加入者管理でグレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーが有効になっている場合、安定した動作のためには、ルーター内のすべてのルーティング エンジンに同じ量の DRAM が搭載されている必要があります。

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバー PIC サポート

グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーは、このセクションに記載されているサービスPICを除くほとんどのPICでサポートされています。PICは、適切なバージョンのJunos OSを実行しているサポートされているルーティングプラットフォーム上にある必要があります。FPCタイプ、FPC/PICの互換性、およびFPCが特定のPICをサポートしていた初期のJunos OS リリースの詳細については、お使いのルーター プラットフォームのPICガイドを参照してください。

サービスPICのグレースフルルーティングエンジンスイッチオーバーサポートには、以下の制約が適用されます。

• アダプティブ サービス、マルチサービス、トンネル サービス PIC が設定されたルーターの[edit chassis redundancy]階層レベルに graceful-switchover ステートメントを含め、設定を正常にコミットできます。ただし、これらのPIC上のすべてのサービス(レイヤー2サービスパッケージ、マルチサービスPIC上の拡張プロバイダーおよびSDKアプリケーションを除きます)は、スイッチオーバー中にリセットされます。

• グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーは、監視サービス PIC またはマルチリンク サービス PIC ではサポートされていません。これらのPICタイプのいずれかが設定されたルーターの[edit chassis redundancy]階層レベルでgraceful-switchoverステートメントを含み、commitコマンドを発行すると、コミットは失敗します。

• グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーは、サービス アプリケーション監視用に設定されたマルチサービス 400 PIC ではサポートされていません。 graceful-switchover ステートメントを含めると、コミットは失敗します。

手記：

サポートされていないPICがオンラインの場合、グレースフルルーティングエンジンスイッチオーバーを有効にすることはできません。グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーがすでに有効になっている場合、サポートされていないPICはオンラインにできません。

Feature Explorerを使用して、特定の機能に対するプラットフォームとリリースのサポートを確認します。

次の表を使用して、プラットフォームのプラットフォーム固有の動作を確認します。

プラットフォーム	の違い
MXシリーズ	MXシリーズルーターで GRES を実行する場合、新しいプライマリルーティングエンジンで clear synchronous-ethernet wait-to-restore 運用モードコマンドを実行して、復元待ちタイマーをクリアする必要があります。これは、 clear synchronous-ethernet wait-to-restore 運用モードコマンドが、ローカルルーティングエンジンでのみ復元待機タイマーをクリアするためです。 拡張加入者管理を使用しているMXシリーズルーターでは、グレースフルルーティングエンジンスイッチオーバーが実行されると、新しいバックアップルーティングエンジン(以前のプライマリルーティングエンジン)が再起動します。このコールドリスタートにより、バックアップのルーティングエンジンの状態が新しいプライマリルーティングエンジンの状態と再同期され、スイッチオーバー中に発生した可能性のある状態の不一致が防止されます。 分散定期パケット管理(PPM)が有効になっているMXシリーズルーターは、グレースフルルーティングエンジンスイッチオーバーを設定し、同じデバイス上で高速ポーリングLACP用に設定された集合型イーサネットインターフェイスを持つことができます。 グレースフル ルーティングエンジン スイッチオーバーは、 プラットフォーム固有の GRES の動作に示すように、適切なバージョンの Junos OS を実行している MXシリーズ 5G ユニバーサルルーティングプラットフォーム上のすべての DPC(高密度ポート コンセントレータ)をサポートします。
PTXシリーズ	Junos OS Evolvedを実行しているPTX10004、PTX10008、およびPTX10016デバイスでは、GRESはデフォルトで有効になっており、無効にすることはできません。
QFXシリーズ	冗長ルーティングエンジンを持つQFX10000シリーズ内のスイッチで、GRES によるノンストップルーティングを有効にする場合、[edit routing-options]階層レベルでnsr-phantom-holdtime secondsステートメントを設定することを強くお勧めします。これにより、スイッチオーバー時のトラフィック損失を防ぐことができます。 このステートメントを設定すると、スイッチオーバー中、指定されたホールドタイム間隔が経過するまで、ファントムIPアドレスがカーネルに残ります。間隔が経過すると、デバイスは対応するルートを適切なルーティングテーブルに追加します。イーサネット VPN(EVPN)-VXLAN 環境では、ホールドタイム値を 300 秒(5 分)に指定することを推奨します。 このオプションは、冗長ルーティングエンジンを搭載せず、GRESをサポートしていないQFX10002スイッチには適用されません。