OSPF のループフリー代替ルートの設定

Per-Prefix Loop Free Alternates(LFA):Loop Free Alternates(LFA)は、プライマリネクストホップ(ノードまたはリンク)に障害が発生した場合に、ネイバーをバックアップネクストホップとして使用し、トラフィックが一時的に流れるためのローカル修復パスを提供する技術です。このための基本的な要件は、選択されたバックアップネイバーが、宛先へのプライマリネクストホップに関してループフリーパスを提供し、一連の内部ゲートウェイプロトコル(IGP)プレフィックスを発信することです。

次のトポロジーは、プレフィックス単位の LFA 機能が適用可能な導入ケースを示しています。

図 1:プレフィックス単位の LFA 使用シナリオ

ABR1とABR2は、IPv6コアネットワークにデュアルホームされたエリア境界ルーター(ABR)であり、プレフィックス10.0.1.0/24のサマリーLSAをメトリック10でアドバタイズします。また、PEルーターの観点からは、ABR1は10.0.1.0/24に最適なプレフィックスオリジネーターです。この場合、P2 は ABR1 の有効な LFA ではありません。ECMP(等コスト マルチパス){P2、PE、P1、ABR1}および{P2、ABR2、ABR1}により、トラフィックの一部がルーター PE を介してループバックされます(有効な LFA はありません)。ただし、10.0.1.0/24 のプレフィックス オリジネーターでもある ABR2 の場合、唯一のパスが {P2, ABR2} であるため、P2 は有効な LFA です。

ループフリーパスとは、特定の宛先に到達するために、ルーティングデバイスを介してトラフィックを転送しないパスのことです。つまり、宛先への最短パスが最初にその宛先へのバックアップ ルートとして使用されていないルーティング デバイスを通過するネイバー。OSPF ルートのループフリーの代替パスを決定するために、Junos OS は各 1 ホップ ネイバーに対して最短パス優先(SPF)計算を実行します。任意のOSPFインターフェイスで、代替ループフリールートのサポートを有効にすることができます。OSPF がすでに有効になっているインターフェイスで LDP を有効にするのが一般的であるため、この機能は LDP ラベルスイッチ パス(LSP)のサポートも提供します。

OSPF ルートを介して利用可能なバックアップ カバレッジのレベルは、実際のネットワーク トポロジーに依存し、通常は、特定のルーティング デバイスのすべての宛先で 100% 未満です。バックアップの対象範囲を拡張して、RSVP LSP パスを含めることができます。

Junos OS は、代替のループフリー ルートを通じた OSPF のルート冗長性を実現する 3 つのメカニズムを提供します。

• リンク保護—リンクごとのトラフィック保護を提供します。リンク保護は、1つのリンクのみが使用できなくなる可能性があるが、プライマリパス上の隣接ノードは別のインターフェイスを介して引き続き使用できると想定する場合に使用します。

• ノードリンク保護:まったく異なるルーティングデバイスを介して代替パスを確立します。ノードリンク保護は、リンクが利用できなくなったときにノードへのアクセスが失われると想定する場合に使用します。その結果、Junos OS は、プライマリ ネクストホップ ルーティング デバイスを回避するバックアップ パスを計算します。

• プレフィックス単位のループフリー代替(LFA)—ネイバーをバックアップネクストホップとして使用し、プライマリネクストホップ(ノードまたはリンク)に障害が発生した場合に、トラフィックフローのローカル修復パスを提供できるテクノロジーです。このための基本的な要件は、選択されたバックアップネイバーが、宛先へのプライマリネクストホップに関してループフリーパスを提供し、一連の内部ゲートウェイプロトコル(IGP)プレフィックスを発信することです。

  特定のトポロジーと使用シナリオでは、複数の宛先が同じプレフィックスを発信しており、最適なプレフィックス オリジネーターへの有効な LFA がなく、最適なプレフィックス オリジネーターには有効な LFA がある可能性があります。 プレフィックス単位の LFA は、最適なプレフィックス オリジネーターへの LFA の代わりに、最適でないプレフィックス オリジネーターへの LFA を使用して、ローカル修復を提供できるメカニズムです。このような場合、プレフィックス単位の LFA を使用して、OSPF プロトコルのローカル修復カバレッジを増やすことができます。

OSPFインターフェイスでリンク保護またはノードリンク保護を有効にすると、Junos OSは、保護されたインターフェイスを通過するすべての宛先ルートのプライマリネクストホップへの代替パスを作成します。

この例では、OSPFが有効になっているインターフェイスでのリンク保護の使用を示しています。

リンク保護を有効にすると、Junos OSは、保護されたインターフェイスを通過するすべての宛先ルートのプライマリネクストホップへの代替パスを作成します。リンク保護は、1 つのリンクのみが利用できなくなる可能性があるが、隣接ノードは別のインターフェイスを介して引き続き使用できると想定する場合に使用します。

リモート LFA バックアップ パスを計算するために、OSPF プロトコルは次のようにリモート LFA ノードを決定します。

1. 隣接ルーターからPLRの保護されたリンクを経由する逆最短パスを最初に計算します。逆最短パスは、まず発信リンクのメトリックではなく、受信リンクのメトリックを使用して隣接ノードに到達します。

   その結果、リンクとノードのセットが作成され、各リーフノードからルートノードへの最短パスとなります。

2. 隣接する残りのルーターの SPF(最短パス ファースト)を計算して、保護されているリンクを通過せずに到達できるノードのリストを検索します。

   その結果、ルート ノードからすべてのリーフ ノードまでの最短パス上に、別のリンクとノードのセットが作成されます。

3. 上記の結果から共通節点を決定します。これらのノードはリモート LFA です。

OSPFは、LDPルートのアドバタイズされたラベルをリッスンします。OSPF は、アドバタイズされた LDP ルートごとに、LDP が提供するネクストホップが含まれているかどうかを確認します。対応するOSPFルートにバックアップネクストホップがある場合、OSPFはバックアップポリシーを実行し、対応するLDPラベルスイッチパスネクストホップを持つトラッキングルートを追加します。バックアップ ネクスト ホップがない場合、LDP はリモート LFA への動的 LDP トンネルを構築し、LDP はリモート LFA ノードと PLR ノードの間にターゲット隣接関係を確立します。このバックアップルートには 2 つの LDP ラベルがあります。一番上のラベルは OSPF ルートで、PLR からリモート LFA ルートへのバックアップ パスを示しています。一番下のラベルは、リモート LFA から最終宛先に到達するためのルートを示す LDP MPLS ラベルスイッチ パスです。LDP セッションがダウンし、リモート トンネルが利用できなくなると、OSPF はこのバックアップ LDP トンネルを使用していたすべてのルートを変更します。

LDPは、自動的にターゲットとなる隣接関係によって脆弱になる可能性があり、これらの脅威は、次のメカニズムのすべてまたは一部を使用して軽減できます。

• 数ホップ離れた場所にあるリモート LFA は、拡張 Hello メッセージを使用して、ターゲットとなる LDP セッションを確立する意思を示します。リモート LFA は、スプーフィングされた拡張 Hello メッセージをフィルタリングし、アクセス リストまたはフィルタ リストで許可された送信元から発信されたメッセージのみを受け入れることで、スプーフィングされた拡張 Hello メッセージの脅威を軽減できます。

• 適用グループまたはLDPグローバルレベル認証を使用して、特定のIGP/LDPドメイン内のすべての自動ターゲットLDPセッションをTCP-MD5で認証する必要があります。

• 追加のセキュリティ対策として、ルーティングドメインの外部からは到達できない一連のアドレスから、修復ルーターまたはリモートトンネルエンドポイントルーターを割り当てる必要があります。

OSPF ネットワークでは、ループフリー代替(LFA)は、ローカル修復ポイント(PLR)の保護されたリンクを介して到達可能な宛先に事前計算されたバックアップ パスを提供する、直接接続されたネイバーです。リモート LFA は PLR に直接接続されておらず、動的に作成された LDP トンネルを使用して、事前に計算されたバックアップ パスをリモート LFA ノードに提供します。PLR は、プライマリ リンクに障害が発生した場合、このリモート LFA バックアップ パスを使用します。リモート LFA の主な目的は、OSPF ネットワークのバックアップ カバレッジを拡大し、レイヤー 1 メトロリングを保護することです。この例では、バックアップ保護を拡張するために、OSPF ネットワークの LDP トンネルにリモート LFA を設定する方法を示します。