バーチャル シャーシ ファブリック コンポーネントについて

スパイン/リーフ型トポロジー

VCFは、ファブリック内の各デバイスがスパインデバイスまたはリーフデバイスであるスパイン/リーフ型アーキテクチャを採用しています。

VCF には最大 4 台のスパイン デバイスを、合計で最大 20 台のデバイスを使用できます。各スパインデバイスは、VCF内の各リーフデバイスに少なくとも1つのVCP(バーチャルシャーシポート)直接接続されています。

そのため、リーフデバイスに入るトラフィックはすべて直接接続されたスパインデバイスに転送でき、リーフデバイスからリーフデバイスへのトラフィックは常に2ホップ離れています。リーフデバイスからリーフデバイスへのトラフィックは、ソースリーフデバイスから宛先リーフデバイス(VCF内)に移動します。

VCF スパイン/リーフ型アーキテクチャの図は 、図 1 を参照してください。

図 1:VCF スパイン/リーフ型アーキテクチャ

輻輳を回避するように設計された重み付きアルゴリズムを使用して、VCF を介してトラフィックが転送されます。あるリーフデバイスから別のリーフデバイスに移動するトラフィックは、その時点で利用可能な最適なパスを使用して転送されるため、スパインデバイスへの接続を使用して、あるリーフデバイスから別のリーフデバイスにトラフィックを転送できます。

サポートされている VCF 構成

VCFは、QFX5100スイッチをスパインデバイスとして、 QFX5100 VCFと呼ばれるスパインデバイスとして設定できます。Junos OS リリース 17.3R1 以降、VCF は QFX5110-32Q スイッチをスパイン デバイスとして使用し、 QFX5110 VCF と呼ばれることもあります。以下のVCF構成は、示されているように、QFX5110スイッチまたはQFX5100スイッチに基づいてスパインメンバーとしてサポートされています。

• QFX5100 VCF は混在しない QFX5100 スイッチをスパイン メンバーとして備え、QFX5100 スイッチのみをリーフ メンバーとしてサポートします。

• QFX5100 VCF が混在する QFX5100 スイッチはスパイン メンバーとして機能し、EX4300、QFX3500、QFX3600 スイッチ(場合によっては追加の QFX5100 スイッチとリーフ メンバー)の任意の組み合わせをサポートします。

  メモ：

  EX4300マルチギガビットモデル(EX4300-48MP)スイッチは、VCFではサポートされていません。

• QFX5110 VCF(単にQFX5110 VCF)は、QFX5110-32Qスイッチをスパインメンバーとして使用し、QFX5110スイッチのみ、またはサポートされているQFX5100スイッチとQFX5110スイッチをリーフメンバーとして任意に組み合わせてサポートします。(QFX5110スイッチとQFX5100スイッチの両方がVCFで同じソフトウェアイメージを実行するため、混在モードで動作する必要はありません)。

スパインデバイス

スパインデバイス:

• QFX5100 VCF の QFX5100 スイッチ、または QFX5110 VCF の QFX5110-32Q スイッチのいずれかである必要があります。

• ルーティング エンジンまたはラインカードロールに設定できます。

  VCF では、少なくとも 2 つのスパイン デバイスをルーティング エンジン ロールに設定する必要があります。残りのスパインデバイスは、代替のルーティングエンジンデバイスとして設定することも、ラインカードロールに設定することもできます。

• 各リーフデバイスに直接接続されています。

• 通常、ルーター、ファイアウォール、またはその他のデータ センター ネットワーク デバイスを VCF に接続します。

VCF では、常に少なくとも 2 つのアクティブ スパイン デバイスを少なくとも 2 つのリーフ デバイスと相互接続する必要があります。VCF は最大 4 台のスパイン デバイスをサポートします。

リーフデバイス

リーフデバイス:

• QFX5100 VCF 内に QFX5100、QFX3500、QFX3600、EX4300 のスイッチを使用できます。

• QFX5110 VCF 内の QF5110 スイッチまたは QFX5100 スイッチを選択できます。

• 各スパインデバイスに直接接続されています。

• 通常、ラインカードの役割で動作します。

  耐障害性を確保するために、スパインデバイスのルーティングエンジンメンバーに障害が発生した場合にプライマリまたはバックアップのルーティングエンジンの役割を担う追加のスパインデバイスがない場合、リーフデバイスをルーティングエンジンロールに設定できます。

• 通常、エンドポイント デバイス(データ センター内のサーバーやその他のストレージ デバイスなど)を VCF に接続します。

VCF には最大 20 個のデバイスを設置でき、最大 4 台のデバイスをスパイン デバイスとして設定できます。VCFのスパインデバイスではないデバイスは、リーフデバイスとして動作します。

ルーティング エンジンの役割

VCF には、ルーティング エンジンの役割で動作する 2 つのスパイン デバイス(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)があります。

プライマリ ルーティング エンジンとして機能するデバイス:

• 通常はスパインデバイスです

• メンバーデバイスを管理します。

• シャーシ管理プロセスと制御プロトコルを実行します。

• VCF 構成内で相互接続されたすべてのメンバー デバイスを表します。(セットアップ中にこのデバイスに割り当てるホスト名とその他のパラメーターは、VCF のすべてのメンバーに適用されます)。

バックアップルーティングエンジンとして機能するデバイス:

• 通常はスパインデバイスです

• プライマリが失敗した場合、プライマリロールを引き継ぐ準備状態を維持します。

• プロトコルの状態や転送テーブルなどの点でプライマリと同期するため、ルーティング情報を保持し、プライマリが利用できないときに中断することなくネットワーク接続を維持します。

VCF では、通常、少なくとも 2 つのスパイン デバイスをルーティング エンジンロールに設定します。残りのスパインデバイスをラインカードロールに明示的に設定することも、プライマリおよびバックアップルーティングエンジンとして選択されていないデバイスはラインカードロールで自動的に動作します( プライマリルーティングエンジン選択プロセスを参照)。

ラインカードロールで動作するスパインデバイスは、VCF内で制限なく、すべてのスパイン関連機能を完了できます。

ラインカードの役割

スパインまたはリーフデバイスは、VCFのラインカードロールに設定できます。

VCF では、少なくとも 2 つのスパイン デバイスをルーティング エンジン ロールに設定します。残りのスパインデバイスをラインカードロールに明示的に設定することも、プライマリおよびバックアップルーティングエンジンとして選択されていないデバイスはラインカードロールで自動的に動作します( プライマリルーティングエンジン選択プロセスを参照)。ルーティングエンジンの役割に明示的に設定しないスパインデバイス、またはラインカードロールに明示的に設定したスパインデバイスは、プライマリまたはバックアップのルーティングエンジンに障害が発生しても、プライマリロールを受け取ることは決してありません。

ラインカードロールで動作するスパインデバイスは、VCF内で制限なく、すべてのスパイン関連機能を完了できます。

VCF のリーフ デバイスは、通常、ラインカードの役割で動作します。

• 自動プロビジョニング設定では、VCF が VCF にケーブル接続される際に、ラインカードロールがリーフ デバイスに割り当てられます。

• 事前プロビジョニングされた設定では、プライマリロール選択プロセスに参加したくないリーフデバイスとスパインデバイスでラインカードロールを手動で設定する必要があります( プライマリルーティングエンジン選択プロセスを参照)。

• プロビジョニングされていない設定では、プライマリロール選択アルゴリズムに従ってリーフデバイスにラインカードロールが割り当てられます。これは、プライマリロール優先度値を使用してVCF内の各デバイスのロールを設定します(その他の基準)。

VCF でラインカードロールで機能するメンバー:

• Junos OS のサブセットのみを実行します。

• プライマリ ルーティング エンジンとして機能するデバイスを介して設定されたインターフェイス上の特定のエラー状態(ケーブルの抜き差しなど)を検知します。

プライマリ ルーティング エンジンの選択プロセス

通常、VCF におけるプライマリ ルーティング エンジンの役割のデバイスはスパイン デバイスです。

事前プロビジョニングまたは自動プロビジョニングされたVCFでは、少なくとも2つのスパインデバイスをルーティングエンジンロールに設定します。プライマリロール選択プロセスでは、最長の状態で電源を供給されたスパインデバイスがプライマリルーティングエンジンの役割を引き受けています。2番目に長いスパインデバイスがバックアップルーティングエンジンの役割を引き受けます。

プロビジョニングされていない VCF では、プライマリおよびバックアップのルーティング エンジンが次のアルゴリズムを使用して選択されます。

1. プライマリルーティングエンジンとして、ユーザーが設定したプライマリロール優先度が最も高いスパインデバイス(255は可能な限り最高の値)を、バックアップルーティングエンジンとして2番目に高いプライマリロール優先度値を持つスパインデバイスを選択します。

   プライマリロール優先度が0のスパインデバイスは、常にラインカードロールにとどまります。

2. VCF が最後に起動したプライマリーだったスパイン デバイスを選択します。

3. VCF 構成に含まれていたスパイン デバイスを最長の期間選択します。

4. MACアドレスが最も小さいスパインデバイスを選択します。

QFX5100 VCF、QFX3500、QFX3600、EX4300 のデバイスでは、プライマリまたはバックアップのルーティング エンジンの役割は決して引き受けません。

QFX5110 VCFでは、スパインデバイスはQFX5110-32Qスイッチである必要があります。そのため、これらは常にプライマリまたはバックアップルーティングエンジンの役割のスイッチとなります。

プロビジョニングされていない設定を使用してVCFを設定する際に、正しいデバイスが意図した役割を引き受けられるように、VCF内のスパインデバイスのプライマリロール優先度を設定することを強くお勧めします。

VCP(バーチャル シャーシ ポート)

VCF では、VCP(バーチャル シャーシ ポート)を使用して、リーフ デバイスとスパイン デバイスを相互接続します。VCF 内のすべての制御トラフィックとデータ トラフィックは、VCP を介して転送されます。

以下のポートをVCFのVCPに設定して、指定されたポートタイプと速度をサポートするスイッチモデルを相互接続できます。

• QFX5100 VCF または QFX5110 VCF の 10 Gbps SFP+ ポート

• QFX5100 VCF または QFX5110 VCF のいずれかの 40 Gbps QSFP+ ポート

• QFX5110 VCF の 100 Gbps または 40 Gbps QSFP28 ポート

VCP ポートを手動で設定することも、新しいデバイスが特定の条件下で自動プロビジョニングまたは事前プロビジョニングされた VCF に追加されたときに、上記のすべてのポートを自動的に VCP に変換することもできます。自動 VCP 変換については、以下のセクションで詳しく説明します。

自動バーチャルシャーシポート(VCP)変換

VCP に対応するポートは、以下の場合に自動的に VCP に変換されます。

• LLDP(Link Layer Discovery Protocol)は、VCPリンクの両端のインターフェイスで有効になっています。LLDPはデフォルトで有効になっています。

• VCF に追加されるデバイスは、ファブリック モードに構成されます。

• デバイスの 1 つは、すでに自動プロビジョニングまたは事前プロビジョニングされた VCF の一部です。

• リンクの両端のポートのインターフェイスは、すでにVCPとして設定されていません。

  以下のいずれかの仕様のインターフェイスでは、 コマンドを request virtual-chassis vc-port delete 使用してインターフェイスをネットワーク インターフェイスに変更し、自動 VCP 変換の対象となる必要があります。

  • EX4300スイッチの40 Gbps QSFP+ポートは、デフォルトでVCPに設定されています。

  • 再構成されていない VCP だった VCF 内のインターフェース。デバイスが VCF から削除された場合、削除されたデバイスと相互接続されたインターフェイスは、ネットワーク ポートに再構成されるまで、VCP として設定されたままになります。

  • コマンドを使用して request virtual-chassis vc-port set VCPに設定されたインターフェイス。

自動 VCP 変換は、プロビジョニングされていない VCF では機能しません。

VCF からデバイスを削除しても、VCP インターフェイスは自動的にネットワーク インターフェイスに変換されません。自動 VCP 変換によってインターフェイスが VCP に変換され(VCP リンクの両側)、インターフェイスをネットワーク インターフェイスとして機能させる場合は、 コマンドを使用して手動で VCP 設定を request virtual-chassis vc-port delete 削除する必要があります。

VCF 構成オプション

VCF は、自動プロビジョニング、事前プロビジョニング、または非プロビジョニング構成を使用して設定できます。

自動プロビジョニング構成では、最小限の初期構成手順を完了した後、リーフ デバイスを VCF に プラグ アンド プレイ できます。

事前プロビジョニングされた構成では、各デバイスのシリアル番号をメンバー ID とロールに関連付けることで、VCF 内のデバイスを決定的に制御します。

プロビジョニングされていない構成は可能ですが、ほとんどの VCF インストールでは推奨されません。プロビジョニングされていない設定は、高度に手動で行う手順であり、これはエキスパート ユーザーのみが実行する必要があります。

VCF の設定オプションの詳細については、「 バーチャル シャーシ ファブリックの構成 について」を参照してください。

ファブリック モード

デバイスは、VCF のメンバーとして正しく参加するには、ファブリック モードで構成する必要があります。ベスト プラクティスとして、デバイスを VCF に相互接続する前に、デバイスをファブリック モードに設定する必要があります。

デバイスはデフォルトでファブリックモードではありません。バーチャル シャーシ内のデバイス、または VCF の一部ではないスタンドアロン デバイスをファブリック モードに設定しないでください。

自動プロビジョニングまたは事前プロビジョニングされたVCF構成では、スパインデバイスを手動でファブリックモードに設定してから、VCFに相互接続できます。または、ゼロ化されたスパインデバイス、または工場出荷時のデフォルト設定を持つスパインデバイスは、自動VCP変換プロセス中に、VCFに相互接続したときにファブリックモードに 自動的 に設定されます。いずれの場合も、デバイスをファブリック モードに設定するプロセスでは、スパイン デバイスが VCF に参加するための最後のステップとしてデバイスを再起動する必要があります。ファブリックモードに自動的に設定された場合、VCFはデバイスを自動的に再起動します。ファブリックモードに手動で設定されている場合は、デバイスを手動で再起動する必要があります。

自動プロビジョニングまたは事前プロビジョニングされたVCFでは、ゼロ化されたリーフデバイスや工場出荷時のデフォルト設定のリーフデバイスを追加する場合、VCFは自動VCP変換プロセス中に、VCFに相互接続したときにファブリックモードを自動的に設定し、リーフデバイスを再起動します。デバイスをファブリックモードに設定し、VCFに相互接続する前にリーフデバイスを再起動することで、自動再起動に伴うダウンタイムを回避できます。

混合モード

混合 VCF とは、異なるソフトウェア・イメージを実行する、サポートされる組み合わせに 2 つ以上のタイプのメンバー・スイッチを含む VCF です。混合 VCF では、VCF 内のすべてのデバイスを混合モードに設定し、変更を有効にするにはモード変更後にスイッチを再起動する必要があります。

VCF は QFX5110 スイッチまたは QFX5100 スイッチのいずれかをスパイン メンバーとしてベースにできますが、QFX5100 VCF が混在した VCF となるのは、QFX5100 スパイン メンバーと、EX4300、QFX3500、QFX3600、または QFX5100 スイッチをリーフ メンバーとして含む場合のみです。QFX5110 VCFは、QFX5110-32Qスパインメンバーを持ち、QFX5100スイッチとQFX5110スイッチをリーフメンバーとして任意の組み合わせが可能である必要があり、常に非混在VCFと見なされます。どちらのタイプのスイッチも、VCF に相互接続したときに同じソフトウェア イメージを実行するため、メンバーを混合モードに構成する必要はありません。混在する VCF に組み合わせることができるスイッチの詳細については、「 混合 EX シリーズと QFX シリーズのバーチャル シャーシ について」を参照してください。

QFX5110 VCF の最適なトポロジーは QFX5110 スイッチのみを使用し、最適な QFX5100 VCF トポロジーは、非混合 QFX5100 と QFX5100 スイッチのみを使用することです。これらの各トポロジーでは、ベースとなる VCF デバイスで完全に構成された VCF が、最大の拡張性で最も幅広い機能をサポートすると同時に、最高数の高速インターフェースもサポートします。

デバイスは、デフォルトでは混合モードに設定されていません。バーチャル シャーシの一部ではないデバイスや、他のデバイスと一緒に VCF を混合モードに構成しないでください。

仮想管理イーサネット インターフェイス

VCF 構成は、仮想管理イーサネット(VME)インターフェイスと呼ばれるグローバル管理インターフェイスを使用してリモートで管理できます。VME インターフェイスは、メンバー デバイス上のすべてのアウトオブバンド管理ポートを表す論理インターフェイスです。VME インターフェイスの IP アドレスを使用して VCF に接続する場合、接続は常にプライマリ ルーティング エンジンの役割で動作するデバイスにリダイレクトされます。

VCF の設定には、必ず VME インターフェイスを使用する必要があります。VME インターフェイスはデバイスに関連付けられていないため、プライマリ ルーティング エンジンが変更された後でも、VCF に常にログインするために使用できます。

ルーティング エンジンとして機能するすべてのデバイスの管理ポートをネットワークに配線することを強くお勧めします。どのデバイスがプライマリ ルーティング エンジンの役割を引き受けるかに関係なく、VME インターフェイスを介してプライマリ ルーティング エンジンに常に直接接続されていることを確認します。リーフ デバイスの管理ポートは VME インターフェイスによって VCF にアクセスするためにも使用できるため、必要に応じてリーフ デバイス管理ポートをネットワークにケーブル接続することもできます。

バーチャルシャーシファブリックポートリンクアグリゲーショングループバンドル

2台のデバイス間で複数の同速度リンクをVCPに設定することで、VCF内でVCPとして設定されたリンクの帯域幅を増やすことができます。たとえば、VCF 内の同じデバイスを VCP に接続する 2 つの 40 Gbps QSFP+ リンクを設定すると、2 つの VCP リンクが 1 つの LAG バンドルを形成し、2 つのメンバー リンクと 80 Gbps の総帯域幅を使用します。

VCP LAGバンドルは、単一のVCPリンクが提供できる以上の帯域幅を提供します。VCP LAGバンドルは、バンドル内のリンク間でトラフィックを負荷分散することでパフォーマンスも向上し、1つのVCPリンクに障害が発生した場合に、VCP LAGバンドル内の別のメンバーリンク間でトラフィックを転送できるため、冗長性を提供します。

VCP LAG バンドリングは、同じ速度の VCP リンクが 2 台のデバイス間で設定されている場合に自動的に発生します。ユーザー設定は不要です。VCP LAG バンドリングは、同じ速度の VCP リンクでのみ機能するため、例えば、10 Gbps リンクと 40 Gbps リンクを同じ VCP LAG バンドルに含めることはできません。

バーチャル シャーシ ファブリック ライセンス要件

VCF を構成するには、機能ライセンスが必要です。VCF 機能ライセンスは、独立した機能ライセンスです。一部のジュニパースイッチの機能を有効にするには、EFL(拡張機能ライセンス)またはAFL(アドバンスト機能ライセンス)を購入する必要があります。

VCF を導入する場合、冗長化には 2 つのライセンス キーが推奨されます。1 つはプライマリ ルーティング エンジン ロールのデバイス用、もう 1 つはバックアップ ルーティング エンジン ロールのデバイス用です。

機能ライセンスは、バーチャル シャーシ ファブリックで高度な機能を構成する場合にも必要です。バーチャル シャーシ ファブリックの導入では、冗長化には 2 つのライセンス キーが推奨されます。1 つはプライマリ ルーティング エンジン ロールのデバイス用、もう 1 つはバックアップ ルーティング エンジン ロールのデバイス用です。 QFX シリーズのライセンスが必要なソフトウェア機能を参照してください。

VCF の機能ライセンスを購入するには、ジュニパーネットワークスの営業担当者(https://www.juniper.net/us/en/contact-us/sales-offices)にお問い合わせください。ジュニパーの営業担当者が、機能ライセンス ファイルとライセンス キーを提供します。スイッチのシャーシ シリアル番号を入力するよう求められます。コマンドを実行してシリアル番号を show virtual-chassis 取得できます。

バーチャル シャーシ ファブリックのハードウェア要件

VCF には、スパインとして構成されたデバイスを最大 4 台、合計で最大 20 台のデバイスを含めることができます。VCF には、少なくとも 4 つのメンバー(2 つのスパイン デバイスと、スパイン/リーフ トポロジーで相互接続された 2 つ以上のリーフ デバイス)が含まれている必要があります。

QFX5100 VCF が混在する場合、QFX5100 スイッチのスパイン デバイスは QFX5100 スイッチと、QFX5100、QFX3600、QFX3500、EX4300 スイッチをリーフ デバイスとして任意に組み合わせて使用する必要があります。

QFX5110 VCF のスパイン デバイスは、QFX5110-32Q スイッチである必要があります。QFX5110 VCFのリーフデバイスは、サポートされているQFX5100スイッチとQFX5110スイッチを任意に組み合わせて使用できます。

以下のQFX5110スイッチは、QFX5110 VCFのリーフデバイスとしてサポートされています。

• QFX5110-32Q

• QFX5110-48S

以下のQFX5100スイッチは、QFX5110 VCFのリーフデバイスとしてサポートされています。

• QFX5100-24Q

• QFX5100-48S

• QFX5100-48T

  Junos OSリリース17.3R2以降、QFX5100-48TスイッチをQFX5110 VCFに含めることができます。

• QFX5100-96S

バーチャル シャーシ ファブリックのソフトウェア要件

VCF 内のすべてのデバイスは、VCF をサポートする Junos OS ソフトウェアの同じバージョンを実行している必要があります。

VCF のデバイスは、スタンドアロン スイッチにソフトウェアのバージョンを使用している必要があります。

フレックスソフトウェアバンドルは、QFX5100メンバースイッチのみを使用して、混在しないQFX5100 VCFでサポートされています。混合 VCF でフレックス ソフトウェア バンドルを使用することはできません。フレックスソフトウェアバンドルは、ソフトウェアセンターからダウンロードする際のファイル名に「jinstall-qfx-5-flex」テキストを含むソフトウェアです。

QFX5110 VCF は、同じ Junos OS イメージを実行している QFX5110 および QFX5100 スイッチのみを使用して設定できます。このイメージは、Junos OS パッケージをソフトウェア センターからダウンロードした際に、ソフトウェア パッケージファイル名に「-qfx-5e-」を含むイメージである必要があります。

すべての VCF では、VCF に相互接続する前に、VCF で実行されている Junos OS リリースにデバイスを更新することをお勧めします。VCF ソフトウェア アップグレードの詳細については、「 バーチャル シャーシ ファブリックにおけるソフトウェア アップグレードについて」を参照してください。