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パケットトリガーベースの復旧を使用したDHCP加入者のBNG冗長性

シンプルで使いやすく、軽量なステートレス加入者の冗長性を提供するパケットトリガーベースの回復を使用したブロードバンドネットワークゲートウェイ(BNG)の冗長性について説明します。

パケットトリガーベースの復旧を使用したDHCP加入者のBNG冗長性の概要

パケットトリガーベースの回復を使用するDHCP加入者のBNG冗長性は、シンプルで使いやすく、トラフィック損失を最小限に抑えた軽量なステートレス冗長性を提供します。DHCP加入者向けのステートレスBNGの冗長性は、リレーとサーバーの両方で動的C-VLANと静的VLANモデルをサポートします。パケットトリガーベースのリカバリは、VLANの自動設定やパケットトリガー加入者などの既存の機能を活用します。

VLANの自動設定

自動設定機能は、クライアントから最初のVLANパケットを受信したときに、動的VLAN(DVLAN)論理インターフェイスを作成します。最初のパケットを受信すると、ルーティングエンジンは認証サーバーで加入者を認証します。認証サーバーは、加入者を認証するためにアカウンティングと高度なサービスの詳細を必要とする場合があります。ルーティングエンジンは、認証サーバーからのリクエストに基づいてDVLAN論理インターフェイスを作成します。DVLAN論理インターフェイスを作成した後、システムはさらに処理するためにパケットをプロトコルスタックに転送します。

パケットトリガー加入者

パケットトリガー加入者機能は、事前に割り当てられたIPv4またはIPv6アドレスを持つクライアントからパケットを受信すると、IP demux論理インターフェイスを作成します。転送プレーンは送信元IPアドレスを検証し、設定されたIPアドレスまたはプレフィックス範囲と照合します。送信元 IP アドレスの検証後、転送プレーンはパケットをルーティングエンジンに転送します。ルーティングエンジンは、アカウンティングの量やファイアウォールフィルターやCoSなどの高度なサービスに応じて、認証サーバーで加入者を認証します。ルーティングエンジンは、認証サーバーから要求されたサービスに従って、IP demux論理インターフェイスを作成します。

パケットトリガーベースの復旧を使用したDHCP加入者に対するBNG冗長性のメリット

  • シンプルなバックアップBNG導入を提供します。

パケットトリガーベースの回復を使用したDHCP加入者のBNG冗長性の仕組み

プライマリBNGは通常のトラフィックフロー中に加入者をホストします。プライマリBNGでトラフィックフローに障害が発生すると、アクセスノードはトラフィックをバックアップBNGにリダイレクトします。プライマリBNGは、以下の理由で障害が発生することがあります。

  • アクセスノードとプライマリBNG間のMPLSパスを遮断する中間ノード障害またはリンク障害。
  • プライマリBNGリンクまたはポート障害。
  • プライマリBNGラインカードの障害。
  • プライマリBNGルーティングエンジンの障害。
  • プライマリBNGシャーシの障害。
  • プライマリBNGからコアネットワークへのリンク障害。
図1:IP/MPLS PWHTシナリオNetwork diagram of a broadband network gateway setup with core network, primary and backup BNGs, relay connections, IP/MPLS access network, access node, and end-user houses. Solid lines show active pseudowire and dashed lines show backup pseudowire connections.に基づくL2回線

図1は、IP/MPLS疑似回線ヘッドエンド終端(PWHT)シナリオに基づくレイヤー2回線のトポロジー図を示しています。

フェイルオーバー後の最初のトラフィックに基づいて、ルーティングエンジンはDVLANと動的IP加入者を作成します。パケット転送エンジンは、IP加入者に接続されたQoSとサービスに従って、転送プレーンの後続のトラフィックをコアルーターに転送します。この QoS とサービスは、プライマリ BNG で作成された加入者の QoS やサービスと同じではありません。これらは、セッションリースの更新と再認証が発生するまで、RADIUSサーバーまたはローカル設定によって割り当てられる、一般的なデフォルトの動的IP加入者プロファイル機能です。

システムがセカンダリBNGにDHCP加入者を作成すると、限られたQoSやその他のサービスをベストエフォート型トラフィックで最小限の中断で提供します。DHCPクライアントのリースタイマーが終了すると、リース時間の再ネゴシエーションを試み、新しいDHCPプロトコル交換が行われます。今回は、プライマリBNGとして、QoSおよび高度なサービスとともに、完全に機能するDHCP加入者を作成します。パケット転送エンジンは、それに応じてコアルーターにもトラフィックを転送します。完全に機能するDHCP加入者がアクティブな場合、システムは動的IP加入者を削除します。

バックアップBNGへのトラフィック切り替えとプライマリBNGへの復帰プロセスも同様です。最初のリースタイムアウト後に元に戻すと、システムはスイッチオーバープロセスを続行します。最初のリースのタイムアウト前に元に戻すと、以前に割り当てられたIPアドレスとDHCPバインディングがまだ残っているため、システムは元に戻します。

パケットトリガーベースの復旧機能を使用したBNG冗長性は、BNG冗長性のために以下のアクセスネットワークトポロジーをサポートしています。

  • レイヤー 2 VPN のシナリオ
  • IP/MPLS PWHTシナリオに基づくレイヤー2回線
  • イーサネットVPN - 仮想プライベート無線サービス(EVPN-VPWS)。

DHCP 加入者向けのパケット トリガー リカバリーを使用した BNG 冗長性の設定

概要

22.4R1以降、Junosは、パケットトリガーベースのリカバリを使用して、ブロードバンドネットワークゲートウェイ(BNG)の冗長性設定をサポートしており、使いやすく軽量なステートレス加入者の冗長性を提供します。

このセクションでは、ローカルDHCPサーバーを使用したDHCP加入者のパケットトリガーBNG冗長性の設定例を示します。

要件

設定例では、以下のデバイスを使用しています。

  • BNG1およびBNG2ブロードバンドネットワークゲートウェイは、ACXアグリゲーションノードでEVPN-VPWS疑似回線ヘッドエンド終端(PWHT)を実行し、IPoEセッションを終端します。BNGは、IPoEセッションのパケットトリガー冗長性を実装します。
  • ACX1およびACX2デバイスは、Cloud Metroファブリックを介してBNGに向けてアクセスノードのトラフィックを集約します。
  • MX204デバイスは、周辺機器接続のシミュレーションに使用されます。
  • Q-in-QトンネリングとVLAN変換用のvQFXインスタンス。

トポロジー

図2 は、BNG1およびBNG2サーバーとして設定された2台のvMXデバイス、2台のアクセスデバイスACX1およびACX2、vQFXおよびMX204デバイスとして設定された物理トポロジーを示しています。

図2:トポロジーNetwork topology diagram showing connections between devices MX204, BNG1, BNG-2, ACX1, ACX2, and vQFX with interfaces and subnets like 10.1.0.0/30.

設定

CLIクイックコンフィグレーション

デバイスBNG1

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、改行を削除して、ネットワーク構成に合わせて必要な詳細を変更し、[edit]階層レベルのCLIにコマンドをコピー&ペーストします。

デバイスBNG2

デバイスACX1

デバイスACX2

ステップバイステップの手順

BNG1の設定

  1. BNG1デバイスにログインします。デバイスが Junos リリース 22.4R1 以降のバージョンを実行していることを確認します。

  2. システム設定を構成します。

  3. グループを作成して、MTU、ホールドタイム、ダンピングパラメーターなどの共通コアインターフェイス設定を定義します。

  4. コアデバイス向けのインターフェイスを設定します。

  5. vQFXに向けてインターフェイスを設定します。

  6. ループバックインターフェイスを設定します。

  7. コアネットワークでIS-ISプロトコルを設定します。

  8. ルーティングオプションを設定します。

  9. BNGとアクセスデバイス間のBGPプロトコルを設定します

  10. すべてのコアインターフェイスにLDPとMPLSを設定します。

  11. 加入者の維持、トレース操作、加入者管理の強化の有効化など、加入者管理用のグローバル加入者サービスを設定します。

  12. 一般的な認証サービスのトレースオプションを設定します。

  13. トレース操作やルーティングエンジンのフェイルオーバーなどのシステムサービスを、メインの拡張加入者管理セッション管理プロセスであるsmg-service用に構成します。

  14. 拡張DHCPローカルサーバーおよび拡張DHCPリレーエージェントプロセスのグローバルトレース操作を定義します。

  15. トンネルサービスと追加のシャーシ設定を設定します。

  16. DHCP加入者のアクセスプロファイルを設定します。

  17. 動的スタックVLANを使用するように疑似回線インターフェイスを設定します。また、追加のインターフェイスとVLANサブスクリプション設定も構成します。EVPNアクティブスタンバイマルチホーミング用のイーサネットセグメント識別子(ESI)を設定します。

  18. インターネットルート用にインターネットVRFを設定します。

  19. ルーティングインスタンスでDHCPローカルサーバーオプションを設定します。DHCP 加入者ルーティングインスタンスのルーティングポリシーを設定および適用し、DHCP 加入者用のドメインマップ、ファイアウォールフィルター、動的プロファイルを作成します。

  20. 疑似回線インターフェイスの動的プロファイルを設定し、適用します。

  21. evpn-vpws タイプのルーティング インスタンスを設定し、ルート識別子と VRF ターゲットを定義します。

BNG2の設定

  1. BNG2デバイスにログインします。デバイスが Junos リリース 22.4R1 以降のバージョンを実行していることを確認します。

  2. システムサービスを設定します。

  3. グループを作成して、MTU、ホールドタイム、ダンピングパラメーターなどの共通コアインターフェイス設定を定義します。

  4. コアデバイス向けのインターフェイスを設定します。

  5. vQFXに向けてインターフェイスを設定します。

  6. 加入者管理アクセスネットワークで使用するループバックインターフェイスを設定します。

  7. コアネットワークでIS-ISプロトコルを設定します。

  8. ルーティングオプションを設定します。

  9. BNGとアクセスデバイス間のBGPプロトコルを設定します。

  10. すべてのコアインターフェイスにLDPとMPLSを設定します。

  11. 加入者の維持、トレース操作、加入者管理の強化の有効化など、加入者管理用のグローバル加入者サービスを設定します。

  12. 一般的な認証サービスのトレースオプションを設定します。

  13. トレース操作やルーティングエンジンのフェイルオーバーなどのシステムサービスを、メインの拡張加入者管理セッション管理プロセスであるsmg-service用に構成します。

  14. 拡張DHCPローカルサーバーおよび拡張DHCPリレーエージェントプロセスのグローバルトレース操作を定義します。

  15. トンネルサービスと追加のシャーシ設定を設定します。

  16. DHCP加入者のアクセスプロファイルを設定します。

  17. 動的スタックVLANを使用するように疑似回線インターフェイスを設定します。また、追加のインターフェイスとVLANサブスクリプション設定も構成します。EVPNアクティブスタンバイマルチホーミング用のイーサネットセグメント識別子(ESI)を設定します。

  18. インターネットルート用にインターネットVRFを設定します。

  19. ルーティングインスタンスでDHCPローカルサーバーオプションを設定します。DHCP 加入者ルーティングインスタンスのルーティングポリシーを設定および適用し、DHCP 加入者用のドメインマップ、ファイアウォールフィルター、動的プロファイルを作成します。

  20. 疑似回線インターフェイスの動的プロファイルを設定し、適用します。

  21. evpn-vpws タイプのルーティング インスタンスを設定し、ルート識別子と VRF ターゲットを定義します。

ACX1の設定

  1. ACX1デバイスにログインします。

  2. システム設定とDHCPサービス設定を構成します。

  3. グループを作成して、MTU、ホールドタイム、ダンピングパラメーターなどの共通コアインターフェイス設定を定義します。

  4. コアデバイス向けのインターフェイスを設定します

  5. 適切なVLANおよびESI(イーサネットセグメント識別子)設定でアグリゲートインターフェイスを設定します。

  6. ループバックインターフェイスを設定します。

  7. コアネットワークのIS-ISプロトコルを設定します。

  8. ルーティングオプションを設定します。

  9. アクセスデバイスとBNG間のBGPプロトコルを設定します。

  10. コア インターフェイスで LDP および MPLS プロトコルを設定します。

  11. evpn-vpws タイプのルーティング インスタンスを設定し、ルート識別子と VRF ターゲットを定義します。

ACX2の設定

  1. ACX2デバイスにログインします。

  2. システム設定とDHCPサービス設定を構成します。

  3. グループを作成して、MTU、ホールドタイム、ダンピングパラメーターなどの共通コアインターフェイス設定を定義します。

  4. コアデバイス向けのインターフェイスを設定します。

  5. 適切なVLANおよびESI(イーサネットセグメント識別子)設定でアグリゲートインターフェイスを設定します。

  6. ループバックインターフェイスを設定します。

  7. コアネットワークのIS-ISプロトコルを設定します。

  8. ルーティングオプションを設定します。

  9. アクセスデバイスとBNG間のBGPプロトコルを設定します。

  10. コア インターフェイスで LDP および MPLS プロトコルを設定します。

  11. evpn-vpws タイプのルーティング インスタンスを設定し、ルート識別子と VRF ターゲットを定義します。

検証

目的

BNGで show evpn vpws-instance コマンドを発行することで設定を確認し、デバイスにアクセスしてEVPNのVPWSインスタンスの詳細を表示できます。

アクション

  • BNG1デバイスで検証します。

  • BNG2デバイスで検証します。

  • ACX1デバイスで検証しています。

  • ACX2デバイスで検証します。

意味

BNGデバイスは、アクティブ/スタンバイマルチホーミングモードで設定されます。定常状態では、すべてのフローがBNG1に向けられます。BNG1はBNG1とBNG2の間のプライマリデバイスです。BNG1で障害が発生した場合、BNG2がプライマリ指定フォワーダーとなります。アクセス デバイスはアクティブ-アクティブ マルチホーミングで構成され、CE デバイスからのすべてのトラフィックをロードバランシングします。

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