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VMホストの概要(Junos OS)

VM ホストとは

Junos OS リリース 16.1 以降、仮想化ルーティング エンジンがサポートされ、コントロール プレーンの拡張性とパフォーマンスの向上だけでなく、Junos OS インフラストラクチャの仮想化機能も提供します。これらの仮想化ルーティングエンジン(VMホスト)は、 VMホストをサポートするルーティングエンジンのハードウェア仕様に記載されています。

手記:

VM ホストでは、アップグレードされた FreeBSD が適用された Junos OS のみが実行されます。

このセクションの残りの部分では、VM ホストのアーキテクチャについて説明します。VM ホストの詳細については、このガイドの「システムのバックアップと回復」、「ソフトウェアのインストール」、「ファームウェアのインストール」などの章を参照してください。

図 1 は、VM ホストをサポートするルーティング エンジンのアーキテクチャを示しています。この構成は、以下のコンポーネントで構成されています。

  • ハードウェア層

  • オペレーティングシステムとハイパーバイザーレイヤー。

  • ホストユーティリティとJunos VMゲストレイヤー。

ハードウェア層のサーバーには、物理ネットワークインターフェイスカード(NIC)、CPU、メモリ、およびイーサネット管理ポートが含まれています。NICは、シングルルートI/O仮想化(SR-IOV)に基づくハードウェア仮想化をサポートします。SR-IOV では、物理 NIC(物理機能と呼ばれる)はホストによって管理され、仮想機能はゲスト OS によって管理されます。ハードウェア層では、LinuxベースのOSが、カーネルベースの仮想マシン(KVM)およびQuick Emulator(QEMU)とともにホスト環境を提供します。このホストOSは、ブートコンプレックス、CPU、メモリストレージ、および物理機能などのその他のさまざまなハードウェアコンポーネントを管理します。Junos OSはゲストOSとして動作し、仮想機能を管理し、管理フレームワークとして機能します。さらに、ホストとハイパーバイザーを管理するためのインターフェイスも提供します。

ホストOS上で動作する追加のアプリケーションやユーティリティは、以下の機能の提供に役立ちます。

  • ホストOSとゲストOS間の通信を円滑にします。

  • ゲストJunos OS上のコマンドと設定に基づいて、ホストOSの適切な実行をトリガーします。

  • VM 管理機能を拡張して、自動回復などの機能を提供する。

図 1: VM ホストをサポートするルーティング エンジンのアーキテクチャ Virtualized system architecture running Junos OS on x86 CPU with Yocto Linux, KVM hypervisor, QEMU, Junos Kernel, and Daemons.

VMホストをサポートするルーティングエンジン

VMホストをサポートするルーティングエンジンは、コントロールプレーンの拡張性とパフォーマンスを向上させるだけでなく、Junos OSインフラストラクチャに仮想化機能を提供し、より大きなコンピューティング需要をサポートします。

仮想化により、ゲストと呼ばれるオペレーティングシステムの複数のインスタンスをホスト上で同時に実行し、仮想化されたハードウェアリソースを共有することができます。ゲストとは、ハイパーバイザーベースのホスト上で実行され、そのリソースを共有する仮想マシン(VM)のことです。ホストは仮想化されたソフトウェアであり、そのハイパーバイザーにより複数のゲストVMを同時に実行し、リソースを共有することができます。VM は Junos OS のインスタンスである必要があります。 サードパーティ製 VM は、これらのルーティング エンジンではサポートされていません。各 VM は、同じホストで実行されている別の VM とは異なる独自のオペレーティング システム イメージとアプリケーションを実行します。

手記:

Junos OS VM のみがサポートされます。これらのルーティング エンジンでサードパーティーの VM を実行することはできません。

VMホストをサポートするルーティングエンジンでは、Junos OSの1つのインスタンスがLinuxベースのホスト(VMホスト)上のVMとして動作し、管理コンテキストで動作するVMとして機能します。Junos OSは、すべての設定、シャーシ制御、ホストOSとの通信、ユーザーインターフェイスコマンドの実行を管理することで、エンドユーザーにネイティブに近いJunos OSエクスペリエンスを提供します。

VMHostをサポートするルーティングエンジンのハードウェア仕様の詳細については、 表1 を参照してください。

デバイスの
表1:VMホストをサポートするルーティングエンジンのハードウェア仕様
仕様 でサポートされている モデル番号

RE-ACX-5448

ACX5448

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB 2 つの DIMM DRAM

  • 100 GB SATA SSD x 2

EX9200-RE2

EX9204、EX9208、およびEX9214

  • 6 コア、2GHz Intel プロセッサ

  • 64 GB の DRAM とデュアル フロント プラガブル SSD で、それぞれが Junos OS イメージとログ用に 64 GB のストレージを提供します。

RE-S-1600x8

MX204

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB DDR4 RAM

  • 100 GB SATA SSD

RE-S-X6-64G

MX240、MX480、およびMX960

  • 6コアHaswell CPU

  • 64 GB DRAMと2台の64 GB ソリッドステートドライブ(SSD)を搭載したウェルズバーグのPCHベースのルーティングエンジン

RE-S-X6-128G

MX240、MX480、およびMX960

  • 6コアHaswell CPU

  • 128GB DRAMと2台の128GBソリッドステートドライブ(SSD)を搭載したウェルズバーグのPCHベースのルーティングエンジン

REMX2008-X8-64G-LT、

MX2008
  • 8コアHaswell CPU

  • 64 GB DRAMと2つの100 GB ソリッドステートドライブ(SSD)を搭載したウェルズバーグのPCHベースのルーティングエンジン

REMX2008-X8-128G-S

  • 8コアHaswell CPU

  • 128GB DRAMと2つの200GBソリッドステートドライブ(SSD)を搭載したウェルズバーグのPCHベースのルーティングエンジン

REMX2K - X8 - 64G

MX2020およびMX2010

  • 8コアHaswell CPU

  • 64 GB DRAMと2つの64 GB SSDを搭載したウェルズバーグのPCHベースのルーティングエンジン

RE-S-1600x8

MX10003

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 64 GB DDR4 RAM

  • 100 GB SATA SSD

JNP10K-RE1、JNP10K-RE1-LT、JNP10K-RE1-128

MX10008

MX10004

  • 高性能2.2GHz Intel 10コアx86 CPU

  • 64 GB DDR4 RAM

  • 200 GB SATA SSD x 2

JNP304-RE-S

MX304

  • 8コア、Intel IcelakeベースのマルチコアプロセッサCPU

  • 128 GB の DRAM

  • 200 GB SATA SSD x 2

RCBPTX

PTX3000

  • 64 GB DRAMと2つの64 GB SSDを搭載したウェルズバーグのPCHベースのルーティングエンジン

  • マルチコアHaswell CPU

RCBは、ルーティングエンジン、コントロールボード、集中型クロック発生器(CCG)の機能を組み合わせています

RE-PTX-X8-64G

PTX5000

  • 8コアHaswell CPU

  • 64 GB DRAMと2つの64 GB SSDを搭載したウェルズバーグのPCHベースのルーティングエンジン

  • 新しいコントロールボードCB2-PTX

RE-PTX10002-60C

PTX10002-60C

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB DDR4 RAM

  • 50 GB SATA SSD x 2

RE-QFX10002-60C

QFX10002-60C

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB DDR4 RAM

  • 50 GB SATA SSD x 2

SRX5K-RE3

SRX5000
  • 6コアHaswell CPU

  • 128 GB の DRAM

  • 2 台の 128 GB ソリッド ステート ドライブ(SSD)

SRX1600

SRX1600
  • 4コア、2.2GHz、Intel IcelakeベースのプロセッサCPU

  • 120 GB NVMe SSD

SRX2300、SRX4120

SRX2300、SRX4120
  • 8コア、2.7GHz、Intel IcelakeベースのプロセッサCPU

  • 2 台の 120 GB NVMe ソリッド ステート ドライブ(SSD)

SRX4300

SRX4300
  • 20コア、2.1GHz、Intel IcelakeベースのプロセッサCPU

  • 120 GB および 960 GB NVMe ソリッド ステート ドライブ(SSD)

手記:

プラットフォームのサポートは、インストールされた Junos OS のリリースによって異なります。

VMホストをサポートするルーティングエンジンの顕著な特長

新しいアーキテクチャでは、エンドユーザーエクスペリエンスはそのままに、より高性能なルーティングエンジンを提供します。

ルーティングエンジンの主な特長は以下の通りです:

プラットフォームの仮想化

ホストOSとKVM(またはハイパーバイザー)で構成される中間層の導入によるプラットフォームの仮想化。

  • Junos OS の複数のインスタンスの同時実行をサポートします。

  • サードパーティ製ソフトウェアを直接実行できるようになります。

ハードウェア支援準仮想化ゲスト Junos OS

デフォルトのパフォーマンスおよび機能とともに、プラットフォーム仮想化のメリットをユーザーに提供します。準仮想化とは、基盤となるハードウェアコンポーネントに類似したソフトウェアコンポーネントがVM内に配置され、ハイパーバイザーと対話して多くの操作を実行する仮想化技術です。完全仮想化とは対照的に、この手法では VM での仮想化のオーバーヘッドが軽減されます。

管理フレームワークとして機能するゲストJunos OS

構成、シャーシ制御、ホストOSとの通信、ユーザーインターフェイスコマンドの実行は、ゲストJunos OSによって管理されます。

ストレージのパーティショニングと冗長性

内蔵ソリッド ステート ドライブ(SSD)は、ルーティングエンジンを動作させるためのブート メディアとして使用されます。USBストレージやネットワークブートなどの追加オプションは、インストールとリカバリの目的で利用できます。50 GB SSD 2台セットは、ルーティングエンジンの通常の機能に使用できます。ルーティングエンジンでは、両方のSSDが機能している必要があります。ストレージ パーティショニングは、ルーティングエンジンのデバッグ、新規インストール、SSD 交換に重要です。

2台のSSDのうち、1台はプライマリSSDとして動作し、もう1台はバックアップSSDとして動作します。プライマリSSDでは、現在のセットと代替(または以前の)セットの2セットのソフトウェアブートイメージを使用できます。システムは現在のセットからブートしますが、代替セットには以前のバージョンのソフトウェア ブート イメージが含まれています。ソフトウェアのアップグレード後、新しいバージョンのソフトウェアが代替セットで利用可能になります。アップグレード後にデバイスを再起動すると、代替セットが新しい現在のセットになり、古いバージョンのソフトウェア イメージが保持されている現在のセットが代替セットになります。 request vmhost software rollback コマンドを使用して、代替セットに切り替えることができます。ソフトウェアのアップグレードまたはロールバックが実行されるまで、システムはディスク上の同じイメージのセットから起動するようにプログラムされています。

両方のSSDは、ホストブートパーティション、ルートパーティション、およびゲストイメージストレージ用のパーティションを提供するためにパーティション化されています。ホストブートパーティションには、OS、Linuxカーネル、およびRAMファイルシステムの起動を担当するソフトウェアであるブートローダーが含まれています。ルートパーティションには、ホストOSのルートファイルシステムが含まれています。

図 2 は、SSD のパーティション分割を示しています。

図2: SSDパーティショニング Hierarchical structure of internal storage disks for a Linux and Junos system divided into Primary and Backup categories.

各SSDパーティションには、完全に機能するホストソフトウェアのセットが複数含まれています。プライマリSSDで起動に失敗した場合、ルーターは代替SSDで使用可能なスナップショットを使用して起動できます。このスナップショットは、新規インストールまたは request vmhost snapshot コマンドを使用して生成できます。

Junos OS リリース 18.1R1以降、MX240、MX480、MX960、MX2010、MX2020、PTX5000のルーティングエンジンはセキュアブートをサポートしています。

Junos OS リリース 18.2R1 以降、MX2008 のルーティングエンジンはセキュア ブートをサポートしています。

セキュアブートをサポートするルーティングエンジンは、RAMとSSDの両方がそれぞれ128GBと2x200GBにアップグレードされています。SSDのサイズが大きくなると、コアファイルとログファイルのストレージが容易になります。

以下の表は、各ルーティングエンジンのSSDサイズに関する情報を示しています:

表2:ルーティングエンジンのSSDサイズ
デバイス ルーティングエンジンのモデル番号 SSDサイズ
ACX5448

RE-ACX-5448

2x100GB

EX9204、EX9208、およびEX9214 EX9200-RE2 2x64GB
MX204 RE-S-1600x8

2x50GB

MX240、MX480、およびMX960

RE-S-2200X6-64G-S

2x50GB

RE-S-X6-64G-LT

2x50GB

RE-S-X6-128G-S

2x200GB

MX2008

REMX2008-X8-64G-LT

2x100GB

REMX2008-X8-128G-S

2x200GB

MX2010およびMX2020

RE-MX2K-X8-64G

2x100GB

RE-MX2K-X8-64G-LT

2x100GB

RE-MX2K-X8-128G-S

2x200GB

MX10003 RE-S-1600x8 2x50GB

MX10008

MX10004

JNP10K-RE1、JNP10K-RE1-LT、JNP10K-RE1-128

2x200GB

PTX3000 RCBPTX 2x64GB
PTX5000 RE-PTX-X8-64G 2x64GB

PTX10002-60C

RE-PTX10002-60C

2x50GB

QFX10002-60C

RE-QFX10002-60C

2x50GB

SRX5000 SRX5K-RE3

2x128GB

show vmhost hardwareコマンドを使用して、増加したRAMサイズ、SSDサイズ、およびその他のハードウェア情報を表示できます。

次の図は、コア・ファイルおよびログ・ファイルのストレージを増やすためのホストのパーティションを示しています。 図 3 は、200 GB の SSD を搭載した MX240、MX480、MX960、MX2008、PTX5000 ルーターのホストのパーティションを示しています。サイズ 56 GB の仮想ディスクは、VM パーティションからゲストに var-config.disk として割り当てられます。このディスクの現在のサイズは 15 GB です。

図 3: 200 GB SSD を搭載したルーティング エンジンのホスト パーティション テーブル Juniper Networks storage layout: Root 8 GB, Junos 32 GB, VM 141.7 GB, Spare 8 MB. Identifier g2000090.

図 4 は、ゲスト VM のストレージ割り当てを示しています。

図 4: ゲスト VM Partition layout of a storage device for Linux: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 1.6G, VAR 54G. Device ID 8200093.のパーティション分割
手記:

50GB SSD搭載のルーティングエンジンの場合、ホストパーティションはそのまま残ります。

図 5図 6 は、それぞれ MX2010 ルーターと MX2020 ルーターのホスト パーティション テーブルとゲスト VM のストレージ割り当てを示しています。

図 5: 100GB SSDを搭載したMX2010およびMX2020ルーターのルーティングエンジン用ホストパーティションテーブル Partition layout: Root 7.1 GB, Junos 32 GB, VM 49.4 GB, Spare 8 MB. Device ID 1600091.

サイズ 32 GB の仮想ディスクは、VM パーティションからゲスト Junos OS に var-config.disk として割り当てられます。

図 6: MX2010 および MX2020 ルーター Diagram of disk partitions: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 952M, VAR 30G, with vertical number 8200092.のゲスト VM パーティション

/var サイズの拡張を実装するには、SSD の再フォーマットが必要です。アップグレードは、次のいずれかの方法で実装できます。

  • SSD ディスク 2 からのインストール - バックアップ ディスク(SSD ディスク 2)からホスト OS を起動し、junos-vmhost-install-x.tgz イメージをインストールします。

  • USBからのインストール

NTPとタイムゾーン

日付とタイムゾーンは、管理ゲストJunos OSからホストOSに同期されます。そのため、Junos OSとホストOSのシステムログファイルのタイムスタンプは同期されます。

自動リカバリー

自動回復(自動回復)機能は、次の機能を提供します。

  • システム起動中にディスクパーティションの破損を検出し、パーティションを自動的に回復しようとする

  • システム起動中に Junos OS 設定の破損を検出し、設定の自動回復を試みることで、運用と管理が中断されないようにする。

  • システム起動中に Junos OS ライセンスの破損を検出し、ライセンスの自動リカバリーを試みる。

リカバリのプロセス中、ホストOSはプライマリディスクで使用可能なイメージからJunos VMを起動しようとします。ただし、Junos VMの起動に失敗した場合、ホストOSは、ホストOSイメージとバックアップディスクで利用可能なJunos OSイメージのスナップショットからJunos VMの起動を試みます( request vmhost snapshot が最後に実行された操作である場合)。バックアップ ディスクにスナップショットが含まれていない場合、ホストOSは、 request vmhost upgrade が最後に実行された操作であれば、プライマリディスクの代替セットで使用可能なソフトウェアからJunos VMの起動を試みます。

自動リカバリ機能は、ゲスト OS で既定で有効になっています。自動回復を無効にする必要がある場合 (たとえば、デバッグのエラー状態を調べる場合) は、次のコマンドを使用します。

user@host> set vmhost no-auto-recovery

再起動と電源オフの処理

request vmhost rebootコマンドを使用して、ルーティングエンジンを再起動できます。このコマンドは、ゲストJunos OSとホストOSの両方をリブートすることで、ルーティングエンジンをリブートします。しかしながら、さまざまな理由でルーティングエンジンの再起動がトリガーされることがあります。ホストOSの再起動をトリガーするイベントまたは理由は、ゲストOSの再起動をトリガーするイベントまたは理由とは異なります。

ゲストOSの再起動は、Junos OSのみが再起動され、ホストOSが稼働していることを意味します。以下は、ゲスト OS の再起動をトリガーするいくつかの理由です。

  • パニックによる再起動

  • VJUNOS reboot—シャットダウン後のゲスト OS の再起動。

  • ホストからの VJUNOS watchdog—エミュレートされたウォッチドッグ タイマーの期限が切れたため、ゲストが再起動

ホストOSの再起動は、ホストOSとゲストOS(ここではJunos OS)の両方が再起動されることを意味します。以下は、ホストOSとゲストOSの再起動をトリガーするいくつかの理由です。

  • ハイパーバイザーの再起動

  • 電源の再投入または電源障害

  • 例外のため再起動します。

  • リセットボタンリセット:フロントパネルのリセットボタンを押すことでトリガーされるリブート。

  • サーマル・シャットダウン

  • ウォッチドッグ—PCH ウォッチドッグ タイマーの期限が切れたため、再起動します

再起動の理由は、 show chassis routing-engine コマンドまたは show vmhost uptime コマンドで確認できます。

例えば:

ルーティングエンジンの起動が完了し、ルーターの電源を再度オフにする必要がある場合は、 request vmhost power-off コマンドを実行します。ルーティングエンジンを再起動する場合は、 request vmhost reboot コマンドを使用します。

VMホストアーキテクチャの強化

TVPとVMホストの統合により、プラットフォーム依存のコンポーネントとプラットフォーム非依存のコンポーネント、およびゲストアプリケーションを効果的に分離する、拡張VMホストアーキテクチャが開発されました。ゲストOS である Junos OS を、主にプラットフォームに依存しない方法で保守することで、柔軟性とパフォーマンスの両方を向上させます。これを容易にするために、プラットフォームに依存する要素をプラグインエンティティとしてLinuxユーザースペースに移行しました。この構造により、プラットフォームとPFEアクティビティがJunos OSから独立して動作し、システム全体の効率が向上します。さらに、プラットフォーム依存のコンポーネントにLinuxを活用することで、オープンソースのソフトウェアやドライバの利点も活用できます。拡張 VM ホスト アーキテクチャをサポートするプラットフォームの一覧については、「 機能エクスプローラー」を参照してください。

次に、拡張 VMhost アーキテクチャの主要コンポーネントを示します。

  • Junos VM - 最新の FreeBSD をベースにした TVP 対応の Junos OS。

  • Linux OS—ホストOSとしてWind RiverベースのLinux OSを使用します。

  • ストレージ SSD:SSD は、VM ホストのイメージ、ログ、および構成用の内部不揮発性ストレージとして機能します。すべてのRCBには、それぞれ400GBの2つのNVMe SSD(プライマリSSDとセカンダリSSD)がプロビジョニングされます。各 SSD には、セット p とセット b と呼ばれる 2 つの VM ホスト イメージが格納されます。

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
25.2
Junos OS リリース 25.2R1以降、MX10004およびMX10008ルーターは拡張VMホストアーキテクチャをサポートします。
18.2
Junos OS リリース 18.2R1 以降、MX2008 のルーティングエンジンはセキュア ブートをサポートしています。