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コンテナLSP設定

コンテナLSPを使用した動的帯域幅管理の概要

自動帯域幅機能を備えたRSVP LSPは、トラフィックエンジニアリングのニーズを満たすためにネットワークに展開されることが増えています。しかし、ポイントツーポイントLSP向けの現在のトラフィックエンジニアリングソリューションは、ネットワーク帯域幅の使用率の点で非効率的ですが、これは主に、RSVP LSPを発信するイングレスルーターが、並列LSPを作成せずに特定のパスに沿ってLSPをはめ込もうとするか、ネットワーク内の他のルーターと対話せず、追加の利用可能な帯域幅をプローブするためです。

この機能は、並列LSPを動的に作成することで、できるだけ多くのネットワーク帯域幅を獲得する機能をingressルーターに提供します。

RSVP マルチパス拡張の理解

IETF [KOMPELLA-MLSP] で提案されている RSVP マルチパス拡張により、トラフィック エンジニアリング マルチパス ラベル スイッチ パス(コンテナ LSP)の設定が可能になります。コンテナLSPは、トラフィックエンジニアリングの制約に準拠するだけでなく、送信元から宛先までの複数の独立したパスを使用するため、トラフィックのロードバランシングが容易になります。マルチパス拡張では、RSVP-TEプロトコルの変更が必要で、ダウンストリームノード(LDPと同様)でラベルをマージできます。これは、転送リソースの節約にも役立ちます。

RSVP へのマルチパス拡張には、以下のメリットがあります。

  • 設定のしやすさ。通常、複数のRSVP LSPは、ロードバランシングまたはビンパッキングのいずれかに設定されます。コンテナLSPでは、LSPのプロビジョニング、管理、監視を行う単一のエンティティがあります。 トポロジーの変更は、同じトラフィック制御の制約を維持しながら、メンバーLSPを追加、変更、または削除してトラフィックのバランスをリバランスすることで、ingress LSPによって簡単かつ自律的に処理されます。

  • RSVP 等価コスト マルチパス(ECMP)は、トラフィックの急増を吸収することで、ECMP の標準的なメリットを継承します。

  • マルチパストラフィックエンジニアリングにより、ネットワークリソースをより適切かつ完全に使用できるようになります。

  • LSP 間の関係性を知ることは、制約ベース ルーティングで多様なパスを計算するのに役立ちます。他のメンバーLSPがトラフィックを伝送し続ける間に、メンバーLSPの調整が可能です。

  • 中間ルーターには、メンバーLSPのラベルをマージする機会があります。これにより、転送プレーンに追加する必要があるラベルの数が減り、コンバージェンス時間が短縮されます。

    独立したECMPパスの数が膨大な場合、ラベルマージは、最大(ECMP)ネクストホップに関するプラットフォームの制限を克服します。リンクまたはノード保護を必要とするポイントツーポイントRSVP LSPでは、各LSPがプライマリとバックアップの両方のネクストホップでプログラムされるため、ネクストホップが2倍になります。RSVP マルチパス(または ECMP)により、バックアップ ネクスト ホップが不要になります。

  • リンク障害が発生した場合、リンク障害のアップストリームのルーターは、障害が発生したリンクから残りのECMPブランチにトラフィックを分散できるため、バイパスLSPが不要になります。バイパスLSPアプローチは、バックアップLSPをシグナリングする際により多くのステートを必要とするだけでなく、ポイントオブローカル修復(PLR)がバックアップLSPにシグナリングする機会を得る前に、マージポイントが保護パスステートブロック(PSB)をタイムアウトするスケーリングの問題にも悩まされます。

Junos OS RSVP マルチパス実装

ネットワークにRSVPマルチパス(ECMP)を展開するためには、ECMP LSPが通過するすべてのノードがRSVP ECMPプロトコル拡張を理解する必要があります。これは、特にマルチベンダーネットワークでは課題となる可能性があります。

Junos OSは、プロトコル拡張を必要とせずにRSVPマルチパス拡張を実装します。ECMPおよびRSVP TEの特性を持つ単一コンテナLSPがプロビジョニングされます。コンテナLSPは、複数のメンバーLSPで構成され、イングレスとエグレスのルーティングデバイス間に設定されます。各メンバーLSPは、同じ宛先に向けて異なるパスをたどります。イングレスルーティングデバイスには、RSVP ECMP LSPを計算するために必要なすべてのパラメーターが設定されています。一連のRSVPポイントツーポイントLSPを計算するように設定されたパラメーターは、イングレスルーティングデバイスがコンテナLSPの計算にも使用できます。

現在のトラフィックエンジニアリングの課題

トラフィックエンジニアリングの主な課題は、トポロジーとトラフィック需要の両方のダイナミクスに対処することです。トラフィック需要が急激に変化するシナリオでトラフィック負荷のダイナミクスを処理し、利用可能なリソースから利益を得るためにトラフィックを動的に分散できるメカニズムが必要です。

図1 は、すべてのLSPが同じホールド優先度と設定優先度を持ち、ingressルーターでアドミッション制御が制限されているサンプルネットワークトポロジーを示しています。すべてのリンクにはタプル(コストと容量)が付いています。

図1:トポロジーNetwork topology diagram with nodes A, B, C, D, and E. Links A-C, B-C, C-D, D-E have cost 1 and bandwidth 10 bps. C-E has cost 1 and bandwidth 5 bps.

図1に示すトラフィックエンジニアリングの問題の一部を以下に示します。

  • Bin Packing

    この問題は、LSP がシグナリングされる特定の順序が原因で発生します。ネットワークで帯域幅が利用可能であっても、イングレスルーターが必要な要求を持つ一部のLSPに信号を送れない場合があり、リンク容量の利用率が低いにつながります。

    例えば、以下のLSPは 、表1に示すシーケンスで到着します。

    表1:ビンパッキングのLSPシーケンス順序

    時間

    ソース

    宛先

    需要

    ERO

    1

    A

    E

    5

    A-C-D-E

    2

    B

    E

    10

    EROなし

    制約ベースのルーティングが実現可能なパスを見つけられないため、ルーターBを発信するLSPはルーティングできません。ただし、ルーターBが最初にシグナリングされていれば、両方のLSPがルーティング可能です。ビン パッキングは、イングレス ルーティング デバイスでの個々の LSP 単位、デバイス単位の帯域幅要求が可視化されていないために発生します。

    ビンパッキングは、LSPの注文が不要な場合にも発生する可能性があります。例えば、デマンドXを持つLSPがあり、利用可能な帯域幅Y1とY2を持つingressルーターから宛先への2つの異なるパスがあり、Y1がX未満、Y2がX未満、Y1にY2が加算されたものがX以上になるとします。

    この場合、利用可能な帯域幅に関しては、総 LSP 需要 X を満たすのに十分なネットワーク リソースが存在しても、新しい需要で LSP がシグナリングされたり、再最適化されたりしない可能性があります。 図1では、コンテナLSPをサポートしており、イングレスBは、需要10が提示されると、それぞれサイズ5のLSPを2つ作成します。1つのLSPはB-C-Eに沿ってルーティングされ、もう1つのLSPはB-C-D-Eに沿ってルーティングされます。

  • Deadlock

    図 1 を考慮すると、LSP は表 2 に示すシーケンスに従います。

    表2:デッドロックのLSPシーケンス順序

    時間

    ソース

    宛先

    需要

    ERO

    イベント

    1

    A

    E

    2

    A-C-D-E

    RSVP シグナリングによる制約ベースのルーティング

    2

    B

    E

    2

    B-C-D-E

    RSVP シグナリングによる制約ベースのルーティング

    3

    A

    E

    2〜20

    A-C-D-E

    制約ベースのルーティングが失敗し、RSVPシグナリングなし

    時間 3 では、A から E への LSP の需要は 2 から 20 に増加します。自動帯域幅が設定されている場合、調整タイマーが終了するまで変更は検出されません。Aにアドミッション制御がない場合、トラフィック需要の増加により、誤動作しているLSPと共通のリンクを共有する他のLSPのトラフィックがドロップする可能性があります。

    これは、以下の理由で発生します。

    • すべてのingressルーターにグローバルステートがない

    • 不正行為の要求のシグナリング

    • 不正行為の要求を取り壊す

    コンテナLSPが設定されている場合、イングレスAは、複数のLSPに負荷を(完全ではないにしても、徐々に)分割する可能性が高くなります。そのため、AからのLSPでは、長期にわたるトラフィック損失が発生する可能性が低くなります。

  • Latency Inflation

    レイテンシの膨張は、自動帯域幅やその他のLSPパラメータが原因です。遅延の膨張に寄与するその他の要因には、次のようなものがあります。

    • LSP優先度

      LSPが長いパスを選択するのは、同じ都市にあるデータセンター間の短いパスが混雑する可能性があるためです。より短いパスの帯域幅は、同等またはより高い優先度のLSPによって使い果たされる可能性があります。自動帯域幅による定期的なLSP最適化により、LSPはより高い遅延パスに再ルーティングされる可能性があります。多くのLSPが最適とは言えないパス選択を受けると、依存関係の連鎖を形成する可能性があります。LSP の優先度を動的に変更することは、この問題の回避策です。ただし、LSP の優先度を動的に調整してより短いパスを見つけることは困難な作業です。

    • オール・オア・ナッシングのポリシー

      LSP の需要が増加し、短いパスに沿ったリンクの少なくとも 1 つが予約制限に近づいた場合、LSP の最適化により、LSP をより長い遅延パスに強制的に移動させることができます。LSP は、短いパスがほとんどのトラフィックを伝送できる場合でも、長いパスを通過する必要があります。

    • 最小および最大帯域幅

      最小帯域幅と最大帯域幅は、LSP サイズの境界を指定します。最小帯域幅が小さい場合、帯域幅のわずかな変化でしきい値制限を超える可能性があるため、LSP は自動帯域幅調整の影響を受けやすくなります。帯域幅が利用可能であっても、LSPが再ルーティングされる可能性があります。一方、最小帯域幅が大きい場合、ネットワーク帯域幅が無駄になる可能性があります。帯域幅の最大値が小さい場合、アプリケーションの需要に対応するために、ingressルーターで多数のLSPが必要になることがあります。最大帯域幅が大きい場合、LSP のサイズが大きくなる可能性があります。このようなLSPは、オール・オア・ナッシングのポリシーが原因で問題が発生する可能性があります。

    • 自動帯域幅調整しきい値

      帯域幅のしきい値は、LSPを再最適化およびサイズ変更する必要があるかどうかを決定します。値が小さい場合、LSP は頻繁に再最適化され、再ルーティングされます。LSP上で解決するBGPなどのアプリケーションやプロトコルが、ルーティングエンジンがネクストホップ解決をビジー状態にする可能性があるため、CPUスパイクが発生する可能性があります。値を大きくすると、LSPが動かなくなる可能性があります。コンテナLSPが設定されている場合、LSPが1つのポリシーまたはまったくポリシーの適用を受けない可能性が低くなります。ingressルーターは複数のLSPを発信しますが、すべてのLSPが潜在的に高遅延パスを通過するわけではありません。

  • Predictability

    サービス プロバイダは多くの場合、LSP のシグナリングとルーティングの方法に関して、予測可能な動作を求めます。現在、グローバルな調整がなければ、同じ一連の LSP を予測可能な方法で設定することは困難です。 表3表4の2つの異なる順序について考えてみましょう。LSP が使用する ERO は、シグナリング時間によって異なります。

    表3:予測可能性のためのLSPシーケンス順序

    時間

    ソース

    宛先

    需要

    ERO

    1

    A

    E

    5

    A-C-D-E

    2

    B

    E

    5

    B-C-E

    表4:予測可能性のためのLSPシーケンス順序

    時間

    ソース

    宛先

    需要

    ERO

    1

    B

    E

    5

    B-C-E

    2

    A

    E

    5

    A-C-D-E

コンテナLSPは、LSPが予測可能なEROを見つけるのに直接役立たない。コンテナLSPが設定されていないポリシーがすべてあるいはまったくないためにLSPが再ルーティングされる場合、コンテナLSPが設定されていれば、より短いパスや同じパスを見つける可能性が高くなるため、コンテナLSPが設定されていれば、そのようなLSPの解約が少なくなる可能性があります。

コンテナLSPをソリューションとして使用

コンテナLSPは、現在のトラフィックエンジニアリング機能が直面する課題のソリューションとして使用できます。 図1を考慮すると、コンテナLSPの需要Xが増加し、ネットワーク容量(max-flow)が需要を超えた場合、次のアプローチがコンテナLSPで有効になります。

新たな需要への対応 X

現在の実装では、自動帯域幅は新しい需要XでLSPに再シグナリングを試み、前述のオール・オア・ナッシングのポリシーに従います。

コンテナLSPアプローチでは、集合帯域幅がX以上になるように、いくつかの小さな(需要Xより小さい)帯域幅LSPを計算し、ingressルーターはこの調整を定期的に行います。新しいLSPを作成したり、古いLSPを削除したりするトリガーの1つは、集約帯域幅で変更できます。次に、ingressルーターは、新しく作成されたLSP間で受信トラフィックのロードバランシングを行います。

需要を満たすために新しいLSPを作成 X

新規作成されるLSPの数は、許容された設定可能な制限の最大値にすることができますが、LSPの数が可能な多様なパスまたはECMP(等価コストマルチパス)の数を超えると、これらのLSPから得られるメリットはあまりありません。より小さいLSPを作成するメリットは、ingressルーターが新しく作成されたLSPを負荷分散トラフィックに使用する場合に見られます。ただし、これはネットワークのトポロジーと状態によって異なります。

ネットワーク内のすべてのイングレスルーターによって複数の並列LSPを作成すると、トランジットルーターでスケーリングの問題が発生する可能性があります。したがって、作成される新しいLSPの数は、個々のLSPのサイズと特定の総需要(この場合はX)によって異なります。

新しいLSPへの帯域幅の割り当て

一般に、新しく作成されたLSPに帯域幅を割り当てるためのヒューリスティックは、いくつかあります。ingressルーターは、特定の効用関数を最大化できる最適化の問題を解決できます。最適化問題の結果は、最適な帯域幅値を割り当てることです。ただし、最適化の問題を解決するには、新しく作成されるLSPの数を修正する必要があります。そのため、各LSPの数とサイズを最適化することは複雑です。したがって、問題を単純化するために、新しく作成されたすべてのLSPに対して同じ量の帯域幅を想定し、必要なLSPの数が計算されます。

LSP パスの制御

LSP パスを制御する柔軟性は、ポイントツーポイント LSP とコンテナ LSP の設定で表されます。設定パラメータを使用した LSP パスの制御は、次の 2 つの異なる側面で適用できます。

  • トポロジー—この機能にはトポロジー制約はありません。各メンバーLSPはポイントツーポイントLSPのように扱われ、個別に再最適化されます。ingressルーターは、すべてのLSPに対して等しいIGPコストパスを計算しようとせず、現在のトラフィック制御データベース情報を使用してすべてのLSPのパスを計算します。パスの計算中、制約ベースのルーティングは設定で指定された制約条件に従いますが、パス計算の制約ベースのルーティング方法に変更はありません。

  • 新しいLSPを作成するタイミング—新しいLSPを作成するタイミングを明示的に指定できます。デフォルトでは、ingressルーターは、すべての個々のLSPのトラフィックレートを合計して、集約トラフィックレートを定期的に計算します。集約帯域幅と設定を見て、ingressルーターはLSPの数とLSPの帯域幅を再計算します。その後、新しいLSPがシグナリングされるか、既存のLSPが更新された帯域幅で再シグナリングされます。イングレスルーターは、瞬間的な集約レートを見る代わりに、(集計の)外れ値サンプルを削除することで、一定期間の(集計の)平均を計算できます。集合帯域幅を考慮して未処理でアクティブなままのLSPを管理することは、特定のLSPの使用状況に基づいて新しいLSPを作成するよりも拡張性が高くなります。間隔としきい値は、総トラフィックを追跡し、調整をトリガーするように設定できます。これらの動的LSPは共存し、LSP単位の自動帯域幅設定と相互運用します。

Junos OSコンテナLSPの実装

コンテナLSPは、1つ以上のメンバーLSPで構成されるコンテナLSPのように動作するECMP TE LSPです。ポイントツーポイント TE LSP は、単一メンバー LSP を持つコンテナ LSP に相当します。メンバーLSPは、分割と呼ばれるプロセスを通じてコンテナLSPに追加され、マージと呼ばれるプロセスを通じてコンテナLSPから削除されます。

コンテナLSPの用語

コンテナLSPのコンテキストでは、次の用語が定義されています。

  • Normalization—メンバーLSPの帯域幅、数、またはその両方を調整するアクションが実行されたときに定期的に発生するイベント。正規化プロセスはサンプリング プロセスに関連付けられ、コンテナ LSP の総使用率を定期的に推定します。

  • Nominal LSP—常に存在するコンテナLSPのインスタンス。

  • Supplementary LSP—動的に作成または削除されるコンテナLSPのインスタンスまたはサブLSP。

    自動帯域幅は、各メンバーLSP上で実行され、各LSPは、伝送するトラフィックと自動帯域幅設定パラメーターに従ってサイズ変更されます。コンテナLSPの総需要は、すべてのメンバーLSPの帯域幅を合計して追跡されます。

  • Minimum signaling-bandwidth—正規化または初期化時にメンバーLSPがシグナリングされる最小帯域幅。これは、自動帯域幅で定義されている最小帯域幅とは異なる場合があります。

  • Maximum signaling-bandwidth —正規化または初期化時にメンバーLSPがシグナリングされる最大帯域幅。これは、自動帯域幅で定義されている最大帯域幅とは異なる場合があります。

  • Merging-bandwidth —集約帯域幅使用量の下限帯域幅しきい値を指定します。集約使用量がこの値を下回ると、正規化時にingressルーターがメンバーLSPをマージするようにします。

  • Splitting-bandwidth —集約帯域幅使用量の帯域幅しきい値の上限を指定します。集約使用量がこの値を超えると、正規化時にingressルーターがメンバーLSPを分割するようにします。

  • Aggregate minimum-bandwidth —現在アクティブなメンバーLSPの統合帯域幅の合計。この最小帯域幅は、自動帯域幅の最小帯域幅とは異なります。

  • Aggregate maximum-bandwidth—現在アクティブなメンバーLSPの分割帯域幅の合計。この最大帯域幅は、自動帯域幅の最大帯域幅とは異なります。

LSP分割

運用の概要

LSP 分割メカニズムにより、ingressルーターは、コンテナ LSP にデマンド X が設定されたときに、新しいメンバー LSP を作成したり、コンテナ LSP 内で異なる帯域幅を持つ既存の LSP に再シグナリングすることができます。LSP分割を有効にすると、ingressルーターは、新しい総需要Xに対応するために、定期的に多数のLSPを(新しいLSPにシグナリングするか、既存のLSPに再シグナリングして)作成します。現在の実装では、ingressルーターは、需要Xおよびその他の制約を満たすLSPパスを見つけようとします。パスが見つからない場合、LSPはシグナリングされていないか、稼働したままですが、古い予約された帯域幅を使用します。

2つの正規化イベント(分割または統合)間で、自動帯域幅調整により、個々のLSPが異なる帯域幅で再シグナリングされる場合があります。コンテナLSPに自動帯域幅が設定されていない場合、メンバーLSPは静的帯域幅値でシグナリングされます(設定されている場合)。この場合、集約帯域幅の動的な推定が行われないため、動的な分割はありません。特定の帯域幅値での分割調整は、手動でトリガーできます。

注:

LSP分割については、以下の点に注意してください。

  • LSP分割後、ingressルーターは引き続き1つの転送隣接関係を注入します。この機能のIGPでは、転送隣接関係はサポートされていません。

  • 2つの正規化イベント間では、2つのLSPが自動帯域幅の制約を受ける帯域幅が異なる場合があります。

  • LSPが分割(またはマージ)された後、 adaptive オプションが設定されていない限り、make-before-breakは固定フィルター(FF)スタイルの共有を使用します。ただし、2つの異なるLSPは、この機能の共有明示(SE)スタイル共有を行いません。

  • 変更された帯域幅でLSPが再シグナリングされると、一部のLSPが正常にシグナリングされず、フェイルオーバーオプションが発生する可能性があります。

運用上の制約

LSP分割には、以下の運用上の制約があります。

  • LSP帯域幅—LSPに帯域幅値を割り当てる方法はさまざまですが、Junos OSの実装では、すべてのメンバーLSPが等帯域幅でシグナリングまたは再シグナリングされる、正規化が実行された場合の等帯域幅割り当てポリシーのみをサポートします。

  • LSPの数—ingressルーターが最小数のLSPを持つように設定されている場合、最小数以下のLSPで需要を満たすことができる場合でも、最小数のLSPを維持します。ingressルーターが十分な数のLSPに関する計算に対して制約ベースのルーティングを実行できない場合、または十分な数のLSPを信号化できない場合、ingressルーターはいくつかのフェイルバックオプションに頼ります。

    デフォルトでは、(別途設定されていない限り)フォールバックオプションとしてインクリメンタルアプローチがサポートされており、新しい集約帯域幅が古い集約帯域幅を上回る(そして目的の需要に可能な限り近づく)ように、ingressルーターが十分な数のLSPを立ち上げようと試みます。次に、ingressルーターはLSPを使用してトラフィックの負荷分散を行います。立ち上げられなかったLSPは、ingressルーターによって削除されます。

サポートされている基準

コンテナLSPがメンバーLSPにシグナリングすると、メンバーLSPは最小シグナリング帯域幅でシグナリングされます。各メンバーLSPは自動帯域幅で設定されているため、2つの正規化イベントの間に、各LSPは自動帯域幅調整を複数回行うことができます。トラフィック需要の増加に伴い、ingressルーターは追加の補助LSPを作成します。すべてのメンバーLSPがECMPに使用されるため、正規化後の予約された帯域幅はほぼ同じはずです。

例えば、正規化後にシグナリングされた K 個の LSP がある場合、各 LSP は等しい帯域幅 B でシグナリングされます。予約された総集約帯域幅はB.Kで、Bは以下の条件を満たします。

  • 最小シグナリング帯域幅がB以下であり、Bは最大シグナリング帯域幅以下です

    (最小シグナリング帯域幅 ≤ B ≤ 最大シグナリング帯域幅)

次の正規化イベントまで、各メンバーLSPはいくつかの自動帯域幅調整を行います。自動帯域幅調整後、帯域幅が予約された Bi を持つ N 個の LSP がある場合(i=1,2,.., N)、各 bi は以下の条件を満たす必要があります。

  • 最小帯域幅が bi 以下であり、bi は最大帯域幅以下です

    (最小帯域幅 ≤ BI ≤ 最大帯域幅)

上記の両方の条件は、メンバーごとのLSP(公称および補足)に適用され、基本的に一定の範囲内に存在するための予約された帯域幅を持っています。

トリガーの分割

正規化タイマーが終了するたびに、ingressルーターはLSP分割が必要かどうかを判断します。ingressルーターは、個々のLSP帯域幅ではなく、集合帯域幅で動作します。集合帯域幅には、以下の 2 つの変数が定義されます。

  • Current-Aggr-Bw—現在のメンバーLSPの予約帯域幅の合計。

  • New-Aggr-Bw—サンプリングに基づく、現在のメンバーすべてのLSPのトラフィックレートの合計。

例えば、正規化時にネットワーク内にNのメンバーLSPが存在する場合、LSP分割をトリガーする2つのアプローチは以下の通りです。

  • 絶対トリガー—LSP分割は、 New-Aggr-BwAggregate-maximum-bandwidthより大きい場合に実行されます。

    (New-Aggr-Bw > Aggregate-maximum-bandwidth)

  • 相対トリガー—相対トリガーの下で、動的計算が実行されます。 Current-Aggr-Bw は、イングレスルーティングデバイスの New-Aggr-Bw と比較されます。LSP分割は、帯域幅の差が計算されたしきい値以上の場合に実行されます。次の式は、望ましい状態を表しています。

    ([1-a] x Current-Aggr-Bw < New-Aggr-Bw < [1+a] x Current-Aggr-Bw、ここで 0 </= a </= 1)

    注:

    上記の条件では、「a」は調整しきい値であり、デフォルト値は10%(つまり0.10)です。[edit protocols mpls container-label-switched-path lsp-name]階層レベルでsplitting-merging-thresholdステートメントを使用して調整しきい値を設定できます。この値は、show mpls container-lsp extensiveコマンド出力にも表示されます。

    New-Aggr-BwCurrent-Aggr-Bw に [1+a] を掛けた値を超え、計算されたしきい値を超えた場合、イングレス ルーティング デバイスは正規化を実行しません。代わりに、これは相対的なトリガー状況であるため、LSP 分割が実行されます。ただし、LSP分割とLSPマージの両方がingressルーターで設定されている場合、2つの条件のいずれかが満たされると、ingressルーターでLSP分割がトリガーされます。

LSPマージ

運用の概要

Junos OSは、CLI設定LSPと動的に作成されるLSPの2種類のLSPをサポートしています。CLI設定されたLSPは手動で作成され、設定が変更されるまでシステムに残ります。動的LSPは、テンプレート設定に基づき、次世代MVPN、BGP仮想プライベートLANサービス(VPLS)、LDPなどにより動的に作成され、一定期間アプリケーションで使用されない場合にはシステムから削除されます。LSPマージは、動的LSPと同様のアプローチに従います。

LSPマージにより、ingressルーティングデバイスはコンテナLSPの一部のメンバーLSPを動的に削除することができるため、ネットワークで維持される状態情報が少なくなります。ingressルーターがingressルーターとegressルーターの間に複数のメンバーLSPをプロビジョニングし、集合帯域幅が全体的に減少した場合(一部のLSPが十分に利用されていない)、ingressルーターは新しいトラフィック負荷をより少ないLSPに分散します。

メンバーLSPをマージする方法はいくつかありますが、Junos OSは正規化が実行されている場合のみ全体的なマージをサポートします。ingressルーターは、総需要とLSPの最小(または最大)数を考慮し、ingressルーティングデバイスでアクティブにすべきLSPの数を修正します。その結果、正規化タイマーが起動すると、定期的に次のことが実行される可能性があります。

  • 最新の帯域幅で一部の既存のLSPを再シグナリングする

  • 新しいLSPの作成

  • 既存のLSPの一部を削除する

運用上の制約

コンテナLSPに自動帯域幅が設定されていない場合、メンバーLSPは静的帯域幅値でシグナリングされます(設定されている場合)。集約帯域幅の動的な推定がないため、LSPマージは発生しません。ただし、特定の帯域幅値で分割および調整するための手動トリガーを設定することは可能です。

注:
  • 公称LSPがLSP統合の一環として削除されることはありません。

  • LSPを削除する前に、LSPは非アクティブになるため、トラフィックはLSPを削除する前に他のLSPにシフトします。これは、RSVPがパケット転送エンジンからルートとネクストホップを削除する前にPathTearを送信するためです。

  • メンバーLSPが変更された帯域幅で再シグナリングされると、一部のLSPが正常にシグナリングされない場合があります。

トリガーの結合

正規化タイマーが終了するたびに、ingressルーターはLSPマージが必要かどうかを判断します。ingressルーターは、個々のLSP帯域幅ではなく、集合帯域幅で動作します。集合帯域幅には、以下の 2 つの変数が定義されます。

  • Current-Aggr-Bw—現在のメンバーLSPの予約帯域幅の合計。

  • New-Aggr-Bw—サンプリングに基づく、現在のメンバーすべてのLSPのトラフィックレートの合計。

例えば、正規化時にネットワーク内にNのメンバーLSPが存在する場合、LSPマージをトリガーする2つのアプローチは次のとおりです。

  • 絶対トリガー—LSPマージは、 New-Aggr-BwAggregate-minimum-bandwidth未満の場合に実行されます。

    (New-Aggr-Bw < Aggregate-minimum-bandwidth)

  • 相対トリガー— Current-Aggr-Bw はイングレスルーティングデバイスの New-Aggr-Bw と比較されます。LSPマージは、帯域幅量の差がしきい値だけオフになった場合に実行されます。

    ([1-a] x Current-Aggr-Bw < New-Aggr-Bw < [1+a] x Current-Aggr-Bw、ここで 0 </= a </= 1)

    注:

    上記の条件では、「a」は調整しきい値であり、デフォルト値は10%(つまり0.10)です。[edit protocols mpls container-label-switched-path lsp-name]階層レベルでsplitting-merging-thresholdステートメントを使用して調整しきい値を設定できます。この値は、show mpls container-lsp extensiveコマンド出力にも表示されます。

    New-Aggr-Bw値が[1+a]にCurrent-Aggr-Bw値を掛けた値以下の場合、イングレスルーティングデバイスは正規化を行わず、代わりにLSPマージが行われます。ただし、LSP分割とLSPマージの両方がingressルーターで設定されている場合、2つの条件のいずれかが満たされると、ingressルーターでLSP分割がトリガーされます。

ノードとリンクの保護

Junos OSは、ノードとリンクの保護のために以下のメカニズムをサポートしています。

  • 高速再ルート

  • リンク保護

  • ノードリンク保護

ingressルーティングデバイスでは、上記の保護モードのうち1つだけを設定できます。すべてのメンバーLSP(公称および補助)は、設定されたのと同じ保護モードを使用します。

命名規則

コンテナLSPを設定する際、LSPに名前が割り当てられます。名目LSPと補助LSPの名前は、コンテナLSPの名前に設定名サフィックスと自動生成されたサフィックスを追加することで形成されます。コンテナLSPの名前は一意であり、設定解析中に正確性がチェックされます。コンテナLSP名は、ingress名やegressegressルーター名などのパラメーターを一意に識別する必要があります。

注:

コンテナLSPメンバーLSPとイングレスルーティングデバイス上のポイントツーポイントLSPは、同じLSP名を持つことはできません。

コンテナLSPは、数値ベースのLSP命名規則に従います。例えば、公称LSPの設定名が bob で、メンバーLSPの数がNの場合、メンバーLSPの名前は bob-<configured-suffix>-1bob-<configured-suffix>-2、...、 bob-<configured-suffix>-Nになります。

正規化イベントの後、メンバーLSPの数が変わる可能性があります。例えば、メンバーLSPの数が6から8に増加した場合、イングレスルーティングデバイスは、 bob-<configured-suffix>-1bob-<configured-suffix>-2、...、 bob-<configured-suffix>-6という名前の最初の6つのLSPを保持します。追加の 2 つの LSP の名前は bob-7bob-8 です。信号帯域幅が変更された場合、元のLSPを再最適化する必要がある場合があります。

同様に、メンバーLSPの数が8から6に減少した場合、イングレスルーティングデバイスは、システム内の残りのアクティブなLSPに bob-<configured-suffix>-1bob-<configured-suffix>-2、...、 bob-<configured-suffix>-6という名前を付けるような方法でメンバーLSPに再シグナリングします。

新しいLSPを作成するプロセスで、 bob-<configured-suffix>-7 という名前のRSVP LSPを設定することができます。

正規化

運用の概要

正規化は定期的に発生するイベントです。このような場合、アクティブ状態を維持するメンバーLSPの数と、コンテナLSP内のそれぞれの帯域幅が決定されます。具体的には、新しい補助LSPを作成するか、または正規化イベント中に既存のLSPを再シグナリングまたは削除する必要があるかが決定されます。

2つの正規化イベントの間に、メンバーLSPはいくつかの自動帯域幅調整を行うことができます。再最適化タイマーと同様に、正規化タイマーが設定されます。正規化タイマー間隔は、調整間隔または最適化タイマー以上である必要があります。

注:

正規化は、トポロジーの変更などのネットワークイベントに基づいてトリガーされません。

運用上の制約

正規化には、以下の運用上の制約があります。

  • 正規化は、メンバーLSPのいずれも再最適化またはメークビフォアブレークを行っていない場合にのみ発生します。すべてのメンバーLSPが継続的な事前対応を完了したときに、正規化が開始されます。正規化が保留中の場合は、正規化が完了するまで新しい最適化を試みないでください。

  • 正規化後、イングレス ルーティング デバイスはまず、制約ベースのルーティング計算を使用して、帯域幅で実現可能な一連のパスを計算します。十分な制約ベースルーティング計算パスが、目的の帯域幅を超える集合帯域幅値で表示されない場合、いくつかのフェイルオーバーアクションが実行されます。

  • 帯域幅で実現可能なパスのセットが利用可能になった後、イングレス ルーティング デバイスは、元のパス セットを古い帯域幅値で維持しながら、それらのパスにシグナリングします。事前対応は共有明示(SE)共有スタイルで行われ、一部のLSPが正常に再シグナリングされない場合、指定された期間にわたって制限された回数の再試行が試みられます。すべてのLSPが正常にシグナリングされた場合にのみ、ingressルーターはコンテナLSPの古いインスタンスから新しいインスタンスに切り替わります。すべてのLSPが正常にシグナリングされなかった場合、ingressルーターは、より高い帯域幅値を持つメンバーのインスタンスを保持します。

    例えば、メンバーLSP(LSP-1)の古いインスタンスの帯域幅が1Gの場合、LSPは帯域幅2GのLSP-1と帯域幅2GのLSP-2に分割されます。帯域幅2GのLSP-1のシグナリングに障害が発生した場合、ingressルーターは帯域幅1GのLSP-1と帯域幅2GのLSP-2を維持します。

    シグナリング障害が発生すると、イングレス ルーティング デバイスはエラー状態のままで、一部の LSP では、集合帯域幅が増加した場合にのみ帯域幅値が更新されます。ingressルーターは、正常にシグナリングできなかったLSPの起動を試みるため、トラフィックの損失が最小限に抑えられます。

  • 2つの正規化イベントの間にLSPがダウンすると、稼働している他のLSPの負荷が増加する可能性があります。他のLSPの過剰使用を防ぐために、LSP障害の場合に早期正規化を設定することができます。LSP は、プリエンプションやノードやリンクの保護の欠如が原因でダウンすることがあります。正規化プロセスで制約ベースのルーティングパス計算が再実行されるため、ダウンしているLSPを起動する必要はない場合があります。

自動帯域幅による相互運用

例として、LSP-1 という名前の公称 LSP が 1 つあり、以下のパラメータで設定されています。

  • 1Gの分割帯域幅と最大シグナリング帯域幅

  • 0.8Gの統合帯域幅と最小シグナリング帯域幅

  • 自動帯域幅

正規化は、以下のシナリオでは、異なる方法で実行されます。

LSPごとの自動帯域幅調整の変更点

表5 は、自動帯域幅調整が無条件正規化によりLSPごとの帯域幅を変更するときに、正規化がメンバーLSPをどのように分割およびマージするかを示しています。

表5:LSPごとの自動帯域幅調整による正規化の変更

正規化時間

現在の状態

イベント

調整済みの状態

T0

状態なし。

初期化

LSP-1は、0.8Gの帯域幅でシグナリングされます

T1

LSP-1の使用量が1.5Gに増加

  • T0以降の複数回の自動帯域幅調整が可能です。

  • ingressルーターは、LSP-1を2つのLSPに分割することを決定し、LSP-2を作成します。

LSP-1 = 0.8G

LSP-2 = 0.8G

T2

LSP-1の使用量を2Gに増加

LSP-2の使用量は0.9Gに増加(制限内)

  • 集約帯域幅は2.9Gで、集約分割の最大2Gを上回っています。

  • ingressルーターは、LSP-1を3つのLSPに分割することを決定し、LSP-3を作成します。

LSP-1 = 1G

LSP-2 = 1G

LSP-3 = 1G

T3

LSP-3の使用量が1.5Gに増加

  • 集約帯域幅は3.5Gで、最大集約分割は3Gです。

  • ingressルーターは、LSP-1を4つのLSPに分割することを決定し、LSP-4を作成します。

LSP-1 = 1G

LSP-2 = 1G

LSP-3 = 1G

LSP-4 = 1G

T4

LSP-2の使用量が0.5Gに低下

  • 集約帯域幅は3Gです。

  • ingressルーターは、LSP-1のマージを決定し、LSP-4を削除します。

LSP-1 = 1G

LSP-2 = 1G

LSP-3 = 1G

自動帯域幅はLSP単位で設定されるため、自動帯域幅が調整されるたびに、ingressルーターは各LSPに Max Avg Bwを再シグナリングします。

LSPごとの自動帯域幅調整の変更を処理する別のアプローチは、個々のLSPがingressルーターで自動帯域幅を実行することを許可せず、パッシブ(モニター)モードで自動帯域幅を実行することです。このようにして、サンプリングはメンバーLSPのみのすべての統計間隔で実行され、個々のLSP調整タイマーの有効期限に作用するのではなく、コンテナLSPのみに対して正規化が実行されます。

その結果、特定のメンバーLSPの再シグナリング試行回数と帯域幅の変動が減少します。計算されたメンバーごとの帯域幅値のみが、ingressルーターによって使用され、正規化中に使用する集合帯域幅を見つけます。自動帯域幅調整とそれに続く正規化(調整と正規化の間隔は同等)を設定すると、再シグナリングのためにかなりのオーバーヘッドが発生する可能性があります。

同じ例を取り、2つ目のアプローチを適用すると、LSP-1は0.8Gから1.5Gになり、その後0.8Gに戻ります。正規化タイマーが調整間隔と同じ順序である場合、ingressルーターはLSP-1を元の0.8Gで放置し、0.8GでLSP-2のみをシグナリングします。これにより、正規化の最終結果が得られるため、調整タイマーの有効期限時に1.5GのLSP-1で余分なシグナリング試行を回避できます。

メンバーLSPは常に等しい帯域幅を使用するため、メンバーLSPで行われた調整は取り消されます。メンバーLSPは、正規化トリガーを使用した調整トリガーの予約容量と比較して、帯域幅を削減して再シグナリングされます。そのため、正規化と調整間隔が同じ順序であると仮定すると、メンバーLSPの調整トリガーを回避することが有用かもしれません。

注:

トラフィックの傾向がより長い時間スケールで観察され、正規化が1日に1〜3回実行されるため、正規化タイマーは自動帯域幅調整間隔および通常の最適化期間よりも長くすることを推奨します。LSP は、以下の理由で最適化を行うことができます。

  • 通常の最適化

  • 自動帯域幅調整

  • 正規化

トラフィック増加の変化

表6 は、トラフィックが大きく増加した場合の正規化の実行方法を示しています。

表6:トラフィック増加に伴う正規化

正規化時間

現在の状態

イベント

調整済みの状態

T0

状態なし

LSP-1は、0.8Gの帯域幅でシグナリングされます

T1

LSP-1の使用量を3Gに増加

  • 集約使用量が最大分割帯域幅を超えている

  • ingressルーターはLSP-1を分割することを決定し、さらに2つの補助LSPを作成します

LSP-1 = 1G

LSP-2 = 1G

LSP-3 = 1G

LSPの最小数に制約がない限り、それぞれ0.8G帯域幅を持つ4つのLSPをシグナリングするよりも、LSPの数が少ない方が望ましいです。

計算された範囲と構成された実現可能範囲

ingressルーターに、LSPの最小および最大数、およびLSP分割帯域幅およびマージ帯域幅の値ごとを設定した場合、帯域幅の閾値が分割とマージに使用されます。このため、LSPの数(N)は以下の制約を満たす必要があります。

正規化時に、総需要Xに基づきます。

上記の制約は、Nが動作するための2つの範囲を提供します。Nの2つの範囲が重複している場合、ネットワーク内のLSPの数を少なくするために、重複間隔(可能な限り低いN)からNが選択されます。

それ以外の場合、maximum-member-lspsが[X/splitting-bandwidth]未満の場合、ingressルーターはmaximum-member-lspを(最大で)システムに保持し、各LSPの帯域幅は[X/maximum-member-lsps]またはmaximum-signaling-bandwidthのいずれか小さい方になります。一部のLSPが正常にシグナリングされない可能性があります。

同様に、minimum-member-lspが[X/merging-bandwidth]より大きい場合、ingressルーターは(少なくとも)minimum-member-lspをシステムに保持し、各LSPの帯域幅は[X/minimum-member-lsps]またはminimum-signaling-bandwidthのいずれか小さい方になります。

例として、これらの場合、正規化は次のように実行されます。

  • ケース1

    • 最小メンバーLSPS = 2

    • 最大メンバーLSPS = 10

    • 総需要 = 10G

    • 統合帯域幅 = 1G

    • 分割帯域幅 = 2.5G

    この場合、イングレス ルーティング デバイスは、それぞれ 2G の帯域幅で 4 つのメンバー LSP にシグナリングします。

  • ケース2

    • 最小メンバーLSPS = 5

    • 最大メンバーLSPS = 10

    • 総需要 = 10G

    • 統合帯域幅 = 2.5G

    • 分割帯域幅 = 10G

    この場合、イングレス ルーティング デバイスは、それぞれ 2G の帯域幅で 5 つのメンバー LSP にシグナリングします。ここでは、メンバーLSP数の静的設定が優先されます。

  • ケース3

    • 最小シグナリング帯域幅 = 5G

    • 最大シグナリング帯域幅 = 40G

    • 統合帯域幅 = 10G

    • 分割帯域幅 = 50G

    コンテナLSPが立ち上がると、公称LSPは最小シグナリング帯域幅でシグナリングされます。正規化時点での、新しい集約帯域幅は100Gです。Nと各LSPの帯域幅を求めるには、Nは以下の制約を満たす必要があります。

    したがって、Nは次のようになります。

    • N = 2、帯域幅 = 最小 {100/2G、40G} = 40G

      このオプションは、新しい集約値である100Gを満たしていません。

    • N = 3、帯域幅 = 最小 {100/3G、40G} = 33.3G

      このオプションを使用すると、集約帯域幅が100Gになります。

    この場合、イングレス ルーティング デバイスは、それぞれ 33.3G の帯域幅で 3 つの LSP をシグナリングします。

    注:

    ingressルーターは、最小シグナリング帯域幅より小さいLSPをシグナリングしません。

制約ベースのルーティングパス計算

一般的な制約ベースのルーティング パス計算に変更はありませんが、コンテナ LSP では、正規化プロセスを監視し、制約ベースのルーティング イベントをスケジュールし、必要に応じて古いインスタンスから新しいインスタンスへのスイッチオーバーをスケジュールする別のモジュールがあります。イングレスルーティングデバイスは、制約ベースのルーティングパス計算を定期的に処理する必要があります。正規化が発生すると、LSPの数またはLSPの帯域幅を変更する必要がある場合、ingressルーターは制約ベースのルーティングパスを計算する必要があります。

例えば、ingressルーターには、帯域幅値X-1、X-2、...、X-KのK LSPがあります。現在の総帯域幅値はYで、X-1プラスX-2プラスX-Kの合計です。Wの新たな需要がある場合、ingressルーターはまず必要なLSPの数を計算します。ingressルーターがそれぞれ帯域幅値Bを持つN個のLSP(LSP-1、LSP-2、..、LSP-N)のみを必要とする場合、制約ベースルーティングモジュールのタスクは、Y以上の新しい総需要に対応できる帯域幅実現可能なLSPのセットを提供することです。

次に、ingressルーターは、すべてのN個のLSPについて制約ベースのルーティングパスを正常に計算できるかどうかを確認しようとします。すべてのLSPのパスが正常に見つかった場合、制約ベースのルーティングモジュールはセットを正規化モジュールに返します。

一部のLSPでは、制約ベースのルーティング計算が成功しない可能性があります。この場合、イングレス ルーティング デバイスは以下のアクションを実行します。

  • 設定でインクリメンタルノーマライゼーションが許可されている場合、つまり、ingressルーターに総計がYを超えるLSPが十分にある場合、制約ベースのルーティングモジュールはそのパスのセットを返します。

  • インクリメント正規化が設定されているかどうかにかかわらず、十分な数のLSPに対して制約ベースのルーティングパスを計算できない場合、ingressルーターは新しいLSPのセットを見つけるプロセスを繰り返す必要があります。最初に、ingressルーターは、実行可能領域からNの最小値から開始します。ingressルーターは数値を修正するたびに、1ずつ直線的に増加させます。その結果、LSPあたりの帯域幅が小さくなり、シグナリングが成功する可能性が高くなります。このプロセスは、Nのすべての実行可能な値(または設定された制限された回数または期間)に対して繰り返されます。

    ingressルーターは、制約ベースのルーティングパス計算の計算に成功した後、LSPにシグナリングします。LSP がシグナリングされると、多くの LSP のシグナリングが失敗する可能性があります。成功させるには、制約ベースのルーティングパス計算に加えて、新しい集約が古い集約帯域幅より小さくならないように、RSVPシグナリングも成功する必要があります。

サンプリング

サンプリングは、正規化が機能するために重要です。サンプリングを設定すると、イングレス ルーティング デバイスは総トラフィック需要を統計的に推定できます。サンプリングタイマーが切れるたびに、イングレスルーティングデバイスは異なるLSPのトラフィックレートを考慮し、集合帯域幅サンプルを計算できます。このサンプリングタイマーは、すべてのLSPでRSVPが定期的に行う統計サンプリングとは異なります。集約帯域幅は、正規化時に使用するサンプルです。イングレスルーティングデバイスは、過去のサンプルを保存して平均(またはその他の統計的尺度)を計算し、次回正規化が発生したときに使用できます。

外れ値サンプルを削除するために、サンプリングトークンが設定されます。つまり、設定された時間内に収集されたすべての集計サンプルから、残りのサンプルから統計的測定値を計算する前に、最下位と最上部の外れ値が無視されます。

集合帯域幅値を計算するには、以下の2つの方法がサポートされています。

  • 平均—すべての集合帯域幅サンプルがイングレスルーティングデバイスによって考慮され、すべての外れ値サンプルが削除されます。平均帯域幅値は、正規化中に使用する残りのサンプルから計算されます。

  • 最大—すべての集合帯域幅サンプルがイングレスルーティングデバイスによって考慮され、すべての外れ値サンプルが削除されます。最大帯域幅値は、正規化中に使用する残りのサンプルから選択されます。

期間、保存する過去の集約サンプルの数、決定するパーセンタイル値、および無視する外れ値は、ユーザーが設定可能なパラメーターです。

NSR、IPG-FA、スタティックルートのサポート

Junos OSリリース15.1以降、コンテナLSP(ラベルスイッチパス)は、より広範なビジネスケースの要件に対応するために、ノンストップアクティブルーティング(NSR)、IGP転送隣接(FA)、およびスタティックルートをサポートします。

NSRサポート

コンテナLSPには、ECMPおよびRSVPトラフィックエンジニアリングの特性があります。コンテナLSPは、ingressルーターとegressルーターの間の複数のメンバーLSPで構成されており、各メンバーLSPは同じ宛先に異なる経路を取るため、ingressルーターにはRSVP ECMP LSPの計算に必要なすべてのパラメーターが設定されています。コンテナLSPのノンストップアクティブルーティング(NSR)のサポートを有効にするには、これらのパラメーターと転送状態情報がプライマリルーティングエンジンとバックアップルーティングエンジン間で同期する必要があります。バックアップルーティングエンジンの転送状態情報の一部は設定に基づいてローカルに構築されますが、そのほとんどはプライマリルーティングエンジンからの定期的な更新に基づいて構築されます。コンテナLSPは、バックアップルーティングエンジンでレプリケートされた状態を使用して動的に作成されます。

デフォルトでは、正規化は6時間に1回行われ、この間に、各メンバーLSPに対して多数の自動帯域幅調整が行われます。メンバーLSPは、伝送するトラフィックと設定された自動帯域幅設定パラメータに従ってサイズ変更されます。コンテナLSPの総需要は、すべてのメンバーLSPにまたがる帯域幅を合計することによって追跡されます。

RSVP ポイントツーポイント LSP の場合、ルーティングエンジンのスイッチオーバーは次のいずれかにすることができます。

  • Steady state

    定常状態では、LSP の状態はアップでトラフィックを転送します。ただし、MBB(事前ブレーク)などの他のイベントはLSPで発生しません。この段階では、RPDは両方のルーティングエンジンで実行され、スイッチオーバーイベントはプライマリとバックアップのルーティングエンジンの間で切り換わります。バックアップルーティングエンジンには、すでにLSP情報が複製されています。スイッチオーバー後、新しいプライマリはレプリケートされた構造の情報を使用してコンテナLSPを構築し、リトレースモードでLSPのパス(ERO)をエンキューします。RSVP は信号を送り、ERO に記載されているパスに到達可能かどうかを確認します。RSVP チェックが失敗した場合は、LSP が再起動されます。RSVP チェックに成功すると、LSP の状態はアップのままになります。

  • Action leading to make-before-break (MBB)

    コンテナLSPは、更新された帯域幅で最適化することができ、この変更はMBB方式で行われます。MBBプロセス中、特定のLSPには2つのパスインスタンスがあり、LSPはあるインスタンスから別のインスタンスに切り替わります。ルーティングエンジンが切り替わるたびに、パスがチェックされ、パスがMBBプロセスのどこにあるのかが特定されます。パスが MBB プロセスの途中にあり、メイン インスタンスがダウンしていて、再最適化されたパスがアップしている場合、MBB は新しいインスタンスに切り替えることができます。この場合の show mpls lsp extensive コマンドの出力は、以下のとおりです。

    帯域幅最適化中は、メンバーLSPに対しても同様の動作が維持されます。

    定常状態(正規化が進行中でない場合)のルーティングエンジンスイッチオーバーは、トラフィックを損なうことなくコンテナLSPを稼働させ続けます。自動帯域幅調整によるMBB、リンクステータスのダウン、二重障害などのイベントが定常状態では、通常のRSVPポイントツーポイントLSPと似ています。

    コンテナLSPが正規化のプロセス中で、正規化イベントが手動または定期的にトリガーされる場合、計算および実行フェーズを経ます。いずれの場合も、トラフィック損失が0%になることは保証されません。

    • 計算フェーズでの正規化

      計算フェーズでは、プライマリルーティングエンジンが、各メンバーLSPを再シグナリングする必要があるターゲットメンバーLSPカウントと帯域幅を計算します。バックアップルーティングエンジンは、LSP名、LSP ID、メンバーLSPの現在の帯域幅、メンバーLSPカウント、正規化再試行カウントなど、コンテナLSPに関する情報が限られています。計算フェーズ中にスイッチオーバーが発生した場合、バックアップルーティングエンジンはターゲットメンバーLSP数とシグナリングされる帯域幅を認識しません。トラフィック統計はバックアップルーティングエンジンにコピーされないため、ターゲットメンバー数と帯域幅を計算できません。この場合、新しいプライマリルーティングエンジンは、ターゲットメンバーLSPカウントとターゲット帯域幅に保存されている古いデータを使用してLSPに信号を送ります。

    • 実行フェーズでの正規化

      実行フェーズ中、プライマリルーティングエンジンのRSVPは、新しく計算された帯域幅でLSPにシグナリングしようとします。より大きな帯域幅のLSPのシグナリング中や、LSPの分割または統合中に切り替えが発生した場合、新しいプライマリルーティングエンジンは、ターゲットメンバー数とシグナリング対象の帯域幅値の情報を使用して、LSPを起動します。

IPG-FAサポート

転送隣接関係(FA)は、2つのノード間で設定され、内部ゲートウェイプロトコル(IGP)によってトラフィックが転送に使用されるトラフィック制御ラベルスイッチパス(LSP)です。デフォルトでは、IGPはトラフィック転送のためにサイト間のMPLSトラフィックエンジニアリングトンネルを考慮しません。転送隣接関係は、トラフィック制御LSPトンネルをIGPトポロジー内のリンクとして扱うため、ネットワーク内のノードもこのFA LSPを介して宛先に到達するようにIPトラフィックを転送できます。転送隣接関係は、ネットワーク内の位置に関係なく、ルーティングデバイス間に作成できます。

コンテナLSPをIGP-FAとしてアドバタイズするには、LSP名をIS-ISまたはOSPFのいずれかで設定する必要があります。次に例を示します。

IS-IS

OSPF

注:

IGP-FAは、コンテナLSPと通常のポイントツーポイントLSPの両方に適用されます。コンテナLSPとポイントツーポイントLSPが同じ名前を共有する場合、ポイントツーポイントLSPがFAに優先されます。

スタティックルートのサポート

多くの場合、静的ルートには宛先へのパスが1つまたはごくわずかしか含まれず、通常は変更されません。これらのルートは、ポリシーやその他のプロトコルが設定されていない場合に、サービスのステッチに使用されます。

コンテナLSPを静的ルートとしてアドバタイズするには、静的ルート設定の下でLSP名を設定する必要があります。次に例を示します。

静的ルート

注:

静的ルートサポートは、コンテナLSPと通常のポイントツーポイントLSPの両方に適用されます。コンテナLSPとポイントツーポイントLSPが同じ名前を共有する場合、ポイントツーポイントLSPは静的ルーティングに優先されます。

コンテナLSPでサポートされている設定ステートメント

表7 は、RSVP LSPおよびコンテナLSP(公称および補足)に適用されるMPLS LSP設定ステートメントを示しています。

設定サポートは、以下の用語を使用して定義されています。

  • はい—設定ステートメントは、このタイプのLSPでサポートされています。

  • いいえ—設定ステートメントは、このタイプのLSPではサポートされていません。

  • 該当なし—設定ステートメントは、このタイプのLSPには適用されません。

表7:コンテナLSPへのRSVP LSP設定の適用可能性

設定ステートメント

RSVP LSP(イングレス)

メンバーLSP(イングレス)

適応型

(デフォルト: 非適応型)

はい

はい

管理者ダウン

はい

はい

管理グループ

はい

はい

admin-groups-except

はい

はい

applyグループ

はい

はい

apply-groups-except

はい

はい

アソシエイトバックアップpeグループ

はい

いいえ

アソシエイト-LSP

(双方向サポートなし)

はい

いいえ

自動帯域幅

はい

はい

バックアップ

はい

いいえ

帯域幅

はい

はい

サービスクラス

はい

はい

共同ルート双方向

(双方向サポートなし)

はい

いいえ

共同ルート双方向パッシブ

(双方向サポートなし)

はい

いいえ

説明

はい

はい

無効にする

はい

はい

エグレス保護

はい

いいえ

exclude-srlg

はい

はい

高速再ルート

(すべてのメンバーLSPに対して同じ高速再ルート)

はい

はい

から

はい

はい

ホップ制限

はい

はい

インストール

はい

はい

ドメイン間

(同じ終端ルーター)

はい

はい

セカンダリ

(すべてのLSPがプライマリです)

はい

いいえ

LDPトンネリング

(すべてのLSPがトンネリングを実行)

はい

はい

最小フィル

はい

はい

リンク保護

(すべてのLSPが同じリンク保護メカニズムを共有します)

はい

はい

LSP属性

はい

はい

LSP外部コントローラ

はい

いいえ

メトリック

(すべてのLSPは同じです)

はい

はい

最も塗りつぶし

はい

はい

CSPF なし

(LSPはIGPを使用します)

はい

はい

デクリメントなしTTL

(すべてのLSPが同じTTL動作を共有します)

はい

はい

アドレスへのインストールなし

はい

はい

記録なし

はい

はい

ノードリンク保護

(Al LSPは同じノードリンク保護メカニズムを共有します)

はい

はい

OAM

はい

はい

最適化-ホールド-デッド-遅延

(すべてのLSPは同じ値を持ちます)

はい

はい

最適化スイッチオーバー遅延

(すべてのLSPは同じ値を持ちます)

はい

はい

最適化タイマー

(すべてのLSPは同じ値を持ちます)

はい

はい

P2MP

はい

該当なし

ポリシング

(可変トラフィック)

はい

いいえ

優先

はい

はい

プライマリ

(すべてのパスがプライマリです)

はい

いいえ

ランダム

はい

はい

記録

はい

はい

再試行制限

(会員対象)

はい

はい

再試行タイマー

(会員対象)

はい

はい

リバートタイマー

(セカンダリLSPなし)

はい

いいえ

セカンダリ

(すべてのLSPがプライマリです)

はい

いいえ

ソフトプリエンプション

はい

はい

スタンバイ

(すべてのLSPはスタンバイです)

はい

いいえ

テンプレート

はい

いいえ

から

はい

はい

traceオプション

はい

はい

究極のホップポッピング

はい

はい

コンテナLSPの設定がネットワークパフォーマンスに与える影響

コンテナLSPとは、複数のメンバーLSPを共存させ、バンドルとして管理できるコンテナLSPです。メンバーLSPは、独立したポイントツーポイントRSVP LSPに類似しています。その結果、リソースの消費量は、各ポイントツーポイントのRSVP LSPが消費するリソースの合計と同様です。ただし、コンテナLSPのプロビジョニングの方が効率的です。あまり利用されていないメンバーLSPが動的に削除され、メモリとCPUリソースが節約されます。

コンテナLSP機能は、機能ベースMPLS RSVP実装の存在に依存します。その結果、コンテナLSPは、ベースMPLS RSVP機能に関する既存の考慮事項以上のセキュリティ上の考慮事項を導入しません。考えられる攻撃と対策のカテゴリーは次のとおりです。

  • プロセスとルーター設定との相互作用

    コンテナLSPには、外部ホストとの新しい通信メカニズムは必要ありません。データは、RSVPネイバー隣接関係以外のローカルソフトウェアプロセスとルーター設定を通じてRSVPモジュールに到達します。Junos OSは、ルーターおよびルーター設定へのアクセスに対するセキュリティ制御を提供します。

  • 外部RSVPネイバーとの通信

    RSVP シグナル化された MPLS LSP は、RSVP と IGP のサービスに依存して、ネットワーク上の隣接ルーター間で RSVP メッセージを通信します。RSVP セッションはローカル ルーターの外部での通信を伴うため、ピアのスプーフィング、偽の RSVP メッセージやルート更新の挿入、セッションの基盤となる TCP/UDP トランスポートへの攻撃など、さまざまな形態の攻撃を受けます。Junos OS は、このような攻撃ベクトルに対する対策を提供します。

  • リソース制限とサービス拒否

    Junos OS は、予想されるよりも高いトラフィック要求の注入に基づくサービス拒否攻撃から保護するために、ポリサーとフィルターを介していくつかのメカニズムを提供します。MPLS LSP レベルでは、Junos OS では、事業者が LSP 帯域幅と LSP の数に制限を設定できます。ただし、ポイントツーポイントRSVP LSPと同様に、コンテナLSPはこれらのLSPを介して転送されるトラフィックの量に制限を適用しません。

サポートされている機能とサポートされていない機能

Junos OSは、以下のコンテナLSP機能をサポートしています。

  • 等帯域幅ベースのLSP分割メカニズム

  • 集約帯域幅ベースの LSP の分割とマージ(事前対応方式)

  • 動的に作成されるメンバーLSPのLSP番号ベースの命名メカニズム

  • 集約帯域幅を推定するための定期的なサンプリングメカニズム

  • 自動帯域幅機能との相互運用性

  • 動的に作成されたLSPを使用したECMP

  • 動的に作成されたLSPでのLDPトンネリング

  • IGPショートカットを使用したコンテナLSPの設定

  • 集合型イーサネットリンク

  • 論理システム

Junos OS、以下のコンテナLSP機能 not サポートしていません。

  • イングレスルーティングデバイスとエグレスルーティングデバイス間の異なるLSPのノードとリンクのディスジョイントパス

  • 正規化イベントでの等帯域幅ポリシーと異なる帯域幅割り当てポリシー

  • 異なるLSPで等しいIGPコストパスを見つけるための制約ベースのルーティングパス計算

  • MLSP_TUNNEL Sender TemplateなどのRSVPオブジェクト、[KOMPELLA-MLSP]で定義されたMLSP_TUNNEL Filter Specification

  • LSPの分割および統合のきっかけとしてのトポロジーの変更

  • メンバーLSPがダウンしない限り、正規化のトリガーとしてのトポロジーの変更とリンク障害

  • コンテナLSPのエグレス保護

  • IGPインターフェイスのバックアップLSPとしてのコンテナLSP IGP

  • マルチキャストVPNのプロバイダトンネルとしてのコンテナLSP

  • 正規化のための動的LSP

  • コンテナLSPを使用したCCC

  • コンテナLSPのセカンダリパス

  • 双方向コンテナLSP

  • ポリシング

  • ベストエフォートベースのコンテナLSPをネクストホップとして使用する静的ルート

  • PCEなどの外部パスコンピューティングエンティティ

  • マルチシャーシ

  • IPv6

例:コンテナLSPを使用した動的帯域幅管理の設定

この例では、複数のポイントツーポイントメンバーLSP間でロードバランシングを可能にするコンテナラベルスイッチパス(LSP)を設定することで、動的な帯域幅管理を有効にする方法を示します。

要件

この例では、以下のハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントを使用しています。

  • M Series、MXシリーズ、または T Series ルーターの組み合わせが可能な 5 台のルーター(うち 2 台がプロバイダ エッジ(PE)ルーター、3 台がプロバイダ(P)ルーター

  • すべてのルーターで実行されている Junos OS リリース 14.2 以降

始める前に:

  1. デバイスインターフェイスを設定します。

  2. デバイスの自律システム番号とルーターIDを設定します。

  3. 以下のプロトコルを設定します。

    • 出欠確認

    • MPLS

    • BGP

    • OSPF

概要

Junos OSリリース14.2以降、コンテナLSPと呼ばれる新しいタイプのLSPが導入され、複数のポイントツーポイントLSP間のロードバランシングが可能になります。コンテナLSPには、同じingressおよびegressルーティングデバイス間に1つ以上のメンバーLSPが含まれます。メンバーLSPは独立したポイントツーポイントLSPに類似しており、各メンバーLSPは同じ宛先に向けて異なるパスをたどり、異なるIGPコストパスに沿ってルーティングすることができます。

コンテナLSPは、設定と集約トラフィックに基づいて、それぞれLSP分割およびLSPマージと呼ばれるプロセスを通じて、ingressルーターがメンバーLSPを動的に追加および削除できるようにすることで、動的な帯域幅管理をサポートします。メンバーLSPは、追加と削除の他に、メークビフォアブレークの方法で異なる帯域幅値で再最適化することもできます。

トポロジー

図2 は、コンテナLSPで設定されたトポロジーの例です。

図2:コンテナLSPNetwork topology diagram showing routers and hosts with IP addresses and interface labels. Routers PE1 and PE2 are connected to Host 1 and Host 2. P routers form the core network. Each router has unique loopback IPs.を使用した動的帯域幅管理

この例では、ルーターPE1とPE2は、それぞれホストHost1とHost2に接続されたPEルーターです。コアルーターであるルーターP1、およびP2、およびP3は、PEルーターに接続します。

設定

CLIクイックコンフィグレーション

この例をすばやく設定するには、以下のコマンドをコピーしてテキストファイルに貼り付け、改行を削除し、ネットワーク設定に一致させる必要がある詳細情報を変更し、コマンドを [edit] 階層レベルでCLIにコピーアンドペーストして、設定モードから commit を入力します。

PE1

P1

P2

P3

PE2

手順

ステップバイステップの手順

次の例では、設定階層内のさまざまなレベルに移動する必要があります。CLIのナビゲーションについては、『CLIユーザーガイド』の「設定モードでのCLIエディターの使用」を参照してください。

ルーターPE1を設定するには:

  1. ルーターPE1インターフェイスを設定します。

  2. ルーターPE1のルーターIDと自律システム番号を設定します。

  3. ポリシーを有効にして、トラフィックを負荷分散します。

  4. すべてのルーターPE1インターフェイス(管理インターフェイスを除く)でRSVPを有効にします。

  5. ルーターPE1のすべてのインターフェイス(管理インターフェイスを除く)でMPLSを有効にします。

  6. MPLS統計パラメーターを設定します。

  7. ラベルスイッチパス(LSP)テンプレートパラメーターを設定します。

  8. ルーターPE1とルーターPE2の間でコンテナLSPを設定し、PE1-to-PE2-template1 LSPテンプレートを割り当てます。

  9. コンテナLSPパラメーターを設定します。

  10. BGPグループを設定し、ローカルおよびネイバーIPアドレスを割り当てます。

  11. トラフィック制御機能とともに、ルーターPE1のすべてのインターフェイス(管理インターフェイスを除く)でOSPFを有効にします。

  12. トラフィックを負荷分散するようにポリシーステートメントを設定します。

  13. ルーターPE1でルーティングインスタンスを設定し、ルーティングインスタンスインターフェイスを割り当てます。

  14. VRFルーティングインスタンスのルート識別子、vrfターゲット、vrfテーブルラベル値を設定します。

結果

設定モードから、 show interfacesshow routing-optionsshow protocolsshow policy-optionsshow routing-options コマンドを入力して設定を確認します。出力に意図した設定が表示されない場合は、この例の手順を繰り返して設定を修正します。

検証

設定が正常に機能していることを確認します。

帯域幅なしでコンテナLSPステータスを検証する

目的

コンテナLSPのステータスを確認します。

アクション

動作モードから、 show mpls container-lsp extensive コマンドを実行します。

意味

コンテナLSPは、ルーターPE1とPE2の間で確立されます。

帯域幅増加によるコンテナLSPステータスの検証(正規化前)

目的

正規化を実行する前に、帯域幅を増加してコンテナLSPの状態を確認します。

アクション

動作モードから、 show mpls container-lsp extensive コマンドを実行します。

意味

正規化が行われていないため、メンバーLSPカウントは2のままです。

帯域幅増加によるコンテナLSPステータスの検証(正規化後)

目的

正規化が行われた後、帯域幅を増加させてコンテナLSPのステータスを検証します。

アクション

動作モードから、 show mpls container-lsp extensive コマンドを実行します。

意味

正規化タイマーの終了時に、コンテナLSPはそれぞれ10Mbps(シグナリング帯域幅の最小および最大)を持つ5つのメンバーLSPに分割されます。その結果、集約帯域幅は50Mbpsとなります。

コンテナLSP分割プロセスの検証

目的

正規化が行われた後、コンテナLSP分割プロセスを検証します。

アクション

動作モードから、 show route 10.2.2.0 コマンドを実行します。

意味

LSP分割後、ルーターPE1は転送隣接関係を注入しました。

コンテナLSP統計の検証

目的

正規化が行われた後、コンテナLSP統計を確認します。

アクション

動作モードから、 show mpls container-lsp statistics コマンドを実行します。

意味

トラフィックは、新しく作成されたメンバーLSP間でロードバランシングされます。

帯域幅を減少させたコンテナLSPステータスの検証(正規化前)

目的

正規化が行われる前に、帯域幅を減少させたコンテナLSPのステータスを検証します。

アクション

動作モードから、 show mpls container-lsp detail コマンドを実行します。

意味

正規化が行われていないため、メンバーLSPカウントは5のままです。

帯域幅を減少させたコンテナLSPステータスの検証(正規化後)

目的

正規化が行われた後、帯域幅を減少させたコンテナLSPのステータスを確認します。

アクション

動作モードから、 show mpls container-lsp detail コマンドを実行します。

意味

正規化タイマーの満了時に、帯域幅が全体的に減少するため、コンテナLSPのマージが行われます。メンバーLSPはマージされ、正規化後メンバーLSPカウントは2になります。

コンテナLSPマージプロセスの検証

目的

正規化が行われた後、コンテナLSP分割プロセスを検証します。

アクション

動作モードから、 show route 10.2.2.0 コマンドを実行します。

意味

LSPのマージ後、ルーターPE1はマージされたメンバーLSPを削除しました。

フェイルオーバー正規化の検証

目的

トラフィックが 35 Mbps で送信され、ルーター P1 と P2 間のリンクが無効になっている場合、負荷の再分散を検証します。リンク障害時に PathErr が到着すると、即時の正規化がトリガーされます。

フェイルオーバー正規化を有効にするには、[edit protocols mpls container-label-switched-path container-lsp-name splitting-merging normalization]階層レベルでfailover-normalization設定ステートメントを含めます。

アクション

動作モードから、 show mpls container-lsp コマンドを実行します。

ルーターP1とP2間のge-0/0/2リンクがダウンした後、すぐに正規化がトリガーされます。

動作モードから、 show mpls container-lsp detail コマンドを実行します。

意味

リンク障害時に PathErr メッセージが到着すると、即時の正規化がトリガーされます。

インクリメンタル正規化の検証

目的

十分な帯域幅が利用できない場合、増分正規化を検証します。

ルーターPE1では、RSVPインターフェイスの静的帯域幅はそれぞれ22Mbpsに制限されています。

アクション

動作モードから、 show rsvp interface コマンドを実行します。

正規化が発生する前に:

動作モードから、 show mpls container-lsp コマンドを実行します。

正規化が完了した後:

動作モードから、 show mpls container-lsp コマンドを実行します。

動作モードから、 show mpls container-lsp detail コマンドを実行します。

意味

正規化後、3 回の再試行後の総帯域幅は 40.8326 Mbps です。

コンテナLSPを使用した動的帯域幅管理の設定

コンテナLSPを設定して、複数のポイントツーポイントLSP間でロードバランシングを動的に有効にすることができます。コンテナLSPには、同じingressおよびegressルーティングデバイス間に1つ以上のメンバーLSPが含まれます。メンバーLSPは独立したポイントツーポイントLSPに類似しており、各メンバーLSPは同じ宛先に向けて異なるパスをたどり、異なるIGPコストパスに沿ってルーティングすることができます。

コンテナLSPは、設定と集約トラフィックに基づいて、それぞれLSP分割およびLSPマージと呼ばれるプロセスを通じて、ingressルーターがメンバーLSPを動的に追加および削除できるようにすることで、動的な帯域幅管理をサポートします。メンバーLSPは、追加と削除の他に、メークビフォアブレークの方法で異なる帯域幅値で再最適化することもできます。

始める前に:

  1. デバイスインターフェイスを設定します。

  2. デバイスルーターIDと自律システム番号を設定します。

  3. 以下のプロトコルを設定します。

    • 出欠確認

    • BGP

      リモートプロバイダエッジ(PE)デバイスとデバイスをピアリングする BGP グループを設定します。

    • OSPF

      トラフィック制御機能を有効にします。

  4. VRFルーティングインスタンスを設定します。

PE デバイスを設定するには:

  1. すべてのインターフェイス(管理インターフェイスを除く)でMPLSを有効にします。
  2. MPLS統計パラメーターを設定します。
  3. ラベルスイッチパス(LSP)テンプレートパラメーターを設定します。
  4. 2つのPEルーター間でコンテナLSPを設定し、LSPテンプレートを割り当てます。
  5. コンテナLSPパラメーターを設定します。
  6. トラフィックを負荷分散するようにポリシーステートメントを設定します。
    注:

    トラフィックを負荷分散するポリシーは、[edit routing-options]階層レベルの転送テーブル設定に割り当てる必要があります。

  7. 設定を確認し、コミットします。

    次に例を示します。