一般的なルーティングカプセル化(GRE)
GRE(一般ルーティングのカプセル化)は、トンネル内のデータトラフィックをカプセル化する仮想ポイントツーポイントリンクです。以下のトピックでは、GREのトンネリング、カプセル化およびカプセル化解除プロセス、GREの設定、GREの動作検証について説明します。
一般的なルーティングカプセル化について
GRE(一般ルーティングのカプセル化)は、パケットをカプセル化(またはトンネリング)することで、その他パブリックネットワークを介してパケットを転送するためのプライベートパスを提供します。
このトピックでは、以下について説明します。
GREの概要
GREは、データパケットをカプセル化してデバイスにリダイレクトし、カプセル化を解除して最終的な宛先にルーティングします。これにより、送信元と宛先のスイッチは、互いに仮想ポイントツーポイント接続があるかのように動作できます(GREによって適用される外部ヘッダーは、カプセル化されたペイロードパケットに対して透過であるため)。たとえば、GRE トンネルを使用すると、RIP や OSPF などのルーティング プロトコルが、インターネット経由でスイッチ間でデータパケットを転送できます。さらに、GRE トンネルは、インターネット経由で送信するためにマルチキャスト データ ストリームをカプセル化できます。
GREは、RFC 2784で説明されています(以前のRFCs 1701および1702は旧式)。スイッチは RFC 2784 をサポートしていますが、完全にはサポートしていません。(制限事項の一覧については、「 設定上の制限事項」を参照してください)。
スイッチは トンネル送信元ルーターとして、トンネルを介して宛先ネットワークに転送するためのペイロードパケットをカプセル化します。ペイロードパケットは、最初にGREパケットにカプセル化され、次にGREパケットが配信プロトコルにカプセル化されます。 トンネルリモートルーター の役割を果たすスイッチは、トンネリングされたパケットを抽出し、パケットを宛先に転送します。1 つのファイアウォール条件を使用して、QFX5100スイッチ上の多数の GRE トンネルを終端できることに注意してください。
GRE トンネリング
データは、ルート テーブルで確立されたルートを介して、システムによって GRE エンドポイントにルーティングされます。(これらのルートは、静的に設定することも、RIP や OSPF などのルーティング プロトコルによって動的に学習することもできます)。データパケットがGREエンドポイントによって受信されると、カプセル化解除され、宛先アドレスに再度ルーティングされます。
GRE トンネルは ステートレスです。つまり、トンネルのエンドポイントには、リモートトンネルのエンドポイントの状態や可用性に関する情報が含まれていません。そのため、トンネル送信元ルーターとして動作しているスイッチは、リモートエンドポイントが到達できない場合、GRE トンネル インターフェイスの状態をダウンに変更できません。
GRE トンネリングの詳細については、次を参照してください。
スイッチでのカプセル化とカプセル化解除
カプセル化—トンネル送信元ルーターとして動作するスイッチは、次のようにGREパケットをカプセル化して転送します。
スイッチは、トンネリングするデータ パケット(ペイロード)を受信すると、そのパケットをトンネル インターフェイスに送信します。
トンネル インターフェイスは、データを GRE パケットにカプセル化し、外部 IP ヘッダーを追加します。
IP パケットは、外側の IP ヘッダーの宛先アドレスに基づいて転送されます。
カプセル化解除—トンネルリモートルーターとして動作するスイッチは、GREパケットを次のように処理します。
宛先スイッチがトンネル インターフェイスから IP パケットを受信すると、外側の IP ヘッダーと GRE ヘッダーが削除されます。
パケットは、内部 IP ヘッダーに基づいてルーティングされます。
スイッチ上で許可される送信元と宛先のトンネル数
QFX5100およびOCXシリーズスイッチは、ファイアウォールフィルターで作成されたトンネルを含め、最大512個のGREトンネルをサポートします。つまり、使用する方法に関係なく、合計 512 個の GRE トンネルを作成できます。
EXスイッチは、GRE 上で IPv4 または IPv6 ペイロード パケットを送信するスイッチ間で最大 500 の GRE トンネルをサポートします。IPv4 と IPv6 に加えてパッセンジャー プロトコルを使用する場合、スイッチ間で最大 333 の GRE トンネルを設定できます。
EX スイッチには最大 20 個のトンネル送信元 IP アドレスを設定でき、2 台目のスイッチでは各トンネル送信元 IP アドレスに最大 20 個の宛先 IP アドレスを設定できます。その結果、接続された 2 台のスイッチに最大 400 の GRE トンネルを設定できます。最初のスイッチが 3 番目のスイッチにも接続されている場合、可能なトンネルの最大数は 500 です。
GREトンネルのサービスクラス
ネットワークで輻輳や遅延が発生すると、一部のパケットがドロップされることがあります。Junos OS サービス クラス (CoS)は、トラフィックをクラスに分割し、混雑発生時にさまざまなレベルのスループットとパケット損失を適用できるようにすることで、パケット損失のルールを設定します。CoS の詳細については、「 EXシリーズ スイッチ向け Junos OS CoS の概要」を参照してください。
次のCoSコンポーネントは、GREトンネル送信元ルーターまたはGREトンネルリモートルーターとして動作するスイッチで使用できます。
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GREトンネル送信元で—トンネル送信元ルーターとして動作しているスイッチでは、 イングレスポート または GREポートにCoS分類子を適用できます。その結果、トンネルパケットでのCoSコンポーネントサポートについて次の結果が得られます。
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スケジューラのみ—入力ポートのCoS分類に基づいて、スイッチのGREポートにCoSスケジューラを適用し、出力キューを定義し、GREカプセル化後のトンネルを介したパケットの送信を制御できます。ただし、これらのパケットにCoS 書き換えルール を適用することはできません。
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スケジューラと書き換えルール:GRE ポートの CoS 分類に応じて、トンネルを介して送信されるカプセル化されたパケットにスケジューラと書き換えルールの両方を適用できます。
手記:gr-
インターフェイスに BA 分類子を設定することはできません。ファイアウォールフィルター(マルチフィールド分類子)を使用して、gr-
インターフェイス上のトラフィックを分類する必要があります。 -
GREトンネルエンドポイントで—スイッチがトンネルリモートルーターの場合、GREポートとスケジューラにCoS分類子を適用し、エグレスポートのルールを書き換えて、エグレスポートからカプセル化解除されたGREパケットの送信を制御できます。
GREトラフィックへのファイアウォールフィルターの適用
ファイアウォールフィルターは、スイッチ上のインターフェイスを通過するパケットを許可、拒否、または転送するかどうかを定義するルールを提供します。(詳細については、 EXシリーズスイッチに対するファイアウォールフィルターの概要をご参照ください。GREが行うカプセル化とカプセル化解除のため、トンネルパケットをフィルタリングするためにファイアウォールフィルターを適用できる場所や、影響を受けるヘッダーは限られています。 表 1 に、これらの制約を示します。
エンドポイントの種類 |
イングレスインターフェイス | エグレスインターフェイス |
送信元(カプセル化) |
内部ヘッダー |
外部ヘッダー |
リモート(カプセル化解除) |
イングレスインターフェイスでパケットをフィルタリングできません |
内部ヘッダー |
ファイアウォールフィルターを使用した、QFX5100、QFX10000、および OCX シリーズ スイッチでの GRE トラフィックのカプセル化解除
ファイアウォールフィルターを使用して、スイッチ上のGREトラフィックのカプセル化を解除することもできます。この機能は、カプセル化解除を実行するためにトンネル インターフェイスを作成する必要がないため、拡張性、パフォーマンス、および柔軟性の点で大きなメリットを提供します。たとえば、1 つのファイアウォール条件で、複数の送信元 IP アドレスからの多数のトンネルを終端できます。この目的のためにファイアウォールフィルターを設定する方法については、 GREトラフィックのカプセル化を解除するためのファイアウォールフィルターの設定 を参照してください。
設定の制限
表 2 は、GRE でサポートされていない機能を示しています。
EXスイッチ | QFXスイッチ |
MPLS over GRE トンネル |
MPLS over GRE トンネル |
GREキープアライブ |
GREキープアライブ |
GRE鍵、ペイロードパケットのフラグメント化、フラグメントパケットのシーケンス番号 |
GRE鍵、ペイロードパケットのフラグメント化、フラグメントパケットのシーケンス番号 |
BGP 動的トンネル |
BGP 動的トンネル |
外側の IP アドレスは IPv4 である必要があります |
外側の IP アドレスは IPv4 である必要があります |
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QFX10002、QFX10008、QFX5Kシリーズスイッチでは ユニキャストネクストホップではなく、基盤となるECMPネクストホップでGREトンネリングを設定すると、GREトンネルのカプセル化に失敗し、ネットワークトラフィックがドロップされます |
GRE分散モード上のBFD(双方向フォワーディング検出)プロトコル |
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OSPF の制限:GRE インターフェイスで OSPF を有効にすると、宛先への 2 つの等コスト ルートが作成されます。1 つはイーサネット ネットワークまたはアップリンク インターフェイスを経由し、もう 1 つはトンネル インターフェイスを経由します。データがトンネル インターフェイスを介してルーティングされると、トンネルが失敗する可能性があります。インターフェイスを動作状態に保つには、静的ルートを使用するか、トンネル インターフェイスで OSPF を無効にするか、トンネル インターフェイスを介してトンネル宛先をアドバタイズしないようにピアを設定することをお勧めします。 |
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QFXシリーズスイッチは、2つの異なるルーティングインスタンスでのGREインターフェイスと基盤となるトンネルソースインターフェイスの設定をサポートしていません。この設定を試みると、コミットエラーが発生します。 |
参照
汎用ルーティングカプセル化トンネリングの設定
GRE(一般ルーティングのカプセル化)は、パケットをカプセル化(またはトンネリング)することで、その他パブリックネットワークを介してパケットを転送するためのプライベートパスを提供します。GRE トンネリングは、トラフィックをカプセル化またはカプセル化解除するトンネル エンドポイントを介して実現されます。
また、ファイアウォールフィルターを使用して、QFX5100およびOCXシリーズスイッチでGREトラフィックのカプセル化を解除することもできます。この機能は、カプセル化解除を実行するためにトンネル インターフェイスを作成する必要がないため、拡張性、パフォーマンス、および柔軟性の点で大きなメリットを提供します。たとえば、1 つのファイアウォール条件で、複数の送信元 IP アドレスからの多数のトンネルを終端できます。この機能の詳細については、 GREトラフィックのカプセル化を解除するファイアウォールフィルターの設定を参照してください。
スイッチにGREトンネルポートを設定するには、以下を行います。
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GREトンネルポートに変換するスイッチのネットワークポートまたはアップリンクポートを決定します。
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ポートをGREトンネルサービスのトンネルポートとして設定します。
[edit chassis]user@switch# set fpc slot pic pic-number tunnel-port port-number tunnel-services
QFX10000の場合、gr-0/0/0インターフェイスがデフォルトで作成されます。また、 set fpc slot pic pic-number tunnel-port port-number tunnel-services
ステートメントを設定する必要もありません。
このトピックでは、以下について説明します。
GRE トンネルの設定
GREトンネルインターフェイスを設定するには:
QFX10002およびQFX10008スイッチでは、ユニキャストネクストホップではなく、基盤となるECMPネクストホップでGREトンネリングを設定すると、GREトンネルのカプセル化に失敗し、ネットワークトラフィックがドロップされます。
間接出力ネクストホップは、現在、QFX10000スイッチのGRE実装ではサポートされていません。
汎用ルーティングカプセル化トンネリングが正しく動作していることの検証
目的
GRE(Generic Routing Encapsulation)インターフェイスが、トンネリングされたトラフィックを送信していることを確認します。
アクション
コマンド show interfaces
を使用して、指定されたGREインターフェイスのステータス情報を表示します。
user@switch> show interfaces gr-0/0/0.0 Physical interface: gr-0/0/0, Enabled, Physical link is Up Interface index: 132, SNMP ifIndex: 26 Type: GRE, Link-level type: GRE, MTU: Unlimited, Speed: 800mbps Device flags : Present Running Interface flags: Point-To-Point SNMP-Traps Input rate : 0 bps (0 pps) Output rate : 0 bps (0 pps) Logical interface gr-0/0/0.0 (Index 68) (SNMP ifIndex 47) Flags: Point-To-Point SNMP-Traps 16384 IP-Header 10.1.1.2:10.1.1.1:47:df:64:0000000000000000 Encapsulation: GRE-NULL Input packets : 0 Output packets: 0 Protocol inet, MTU: 1476 Flags: None Addresses, Flags: Is-Primary Local: 10.0.0.0
意味
出力は、GRE インターフェイス gr-0/0/0 がアップしていることを示しています。出力には、物理インターフェイスの名前とこのインターフェイスのトラフィック統計情報---物理インターフェイスで入出力バイトとパケットが送受信される数とレートが表示されます。