マルチホーミングを備えたマルチキャスト向け次世代VPLSの概要
VPLSは、MPLSネットワーククラウド全体でLANのブロードキャストドメインをエミュレートします。VPLSの従来のMPLS実装では、参加するすべてのイングレスPEルーターが、各ブロードキャストまたはマルチキャストパケットの個別のコピーを作成し、同じ拡張LANのVPLSサイトの一部である他のすべてのPEルーターに送信する必要があります。大規模な VPN(仮想プライベート ネットワーク)では、各イングレス ルーターとその接続されたコアに接続されたリンクに複製のオーバーヘッドが大きくなる可能性があります。
Junos OSは、以下のVPLS強化を提供し、PEルーターとCEルーター間のVPLSの冗長性を提供します。
PE と CE デバイス間のマルチホーム リンクに BGP を使用した冗長性-ジュニパーネットワークスは、BGP のローカル プリファレンスとパス選択機能を VPLS と統合し、CE イーサネット スイッチにネットワーク上のバックアップ パスを設定できるようにします。
PE と CE デバイス間のマルチホーム リンクに STP(スパニング ツリー プロトコル)を使用した冗長性—マルチホーミング環境のループを回避するために、CE ネットワークでさまざまなバージョンの STP を使用できます。プロバイダは、この顧客のネットワーク構成を制御できません。また、プロバイダは、ループを回避するための追加の手段として、BGPベースのループ回避を実装することもできます。
以下の標準化されたVPLS実装は、インターネット技術タスクフォース(IETF)によってサポートされています。
RFC 4761、 自動検出およびシグナリングにBGPを使用したVPLS(仮想プライベートLANサービス)
RFC 4762、 LDPシグナリングを使用したVPLS(仮想プライベートLANサービス)
次世代 VPLS の基本設定の詳細については、 技術概要 ユニキャストおよびマルチキャスト転送にポイントツーマルチポイント LSP を使用する次世代 VPLS を参照してください。
VPLS の詳細な技術概要については、次の場所で LDP-BGP VPLS インターワーキングを 参照してください: https://www.juniper.net/us/en/local/pdf/whitepapers/2000282-en.pdf 。
Redundancy Using BGP for Multihomed Links between PE and CE Routers
ジュニパーネットワークスは、BGP ベースのマルチホーミング ソリューションを実装し、PE ルーターと CE ルーター間の VPLS の冗長性を提供します。
この実装では、
VPLS 対応 PE ルーター(VPLS PE ルーターとも呼ばれます)は、サイトがマルチホームされる VPLS PE ルーターの 1 つを、このサイトと他のすべてのサイト間のトラフィックの指定転送器として一括で選択します。
同じサイトが接続されている他のすべての VPLS PE ルーターは、サイト間でトラフィックを転送しません。
基本的にすべてのVPLS PEルーターは、指定されたフォワーダであるVPLS PEルーターにサイトがシングルホームされているかのように動作します。
サービス プロバイダは、顧客の STP 設定に頼ることなく、既知のレイヤー 2 ループを回避できます。
お客様は、STP をフォールバック戦略として実行して、サービス プロバイダの知らないうちにループが形成されるのを防ぐことができます。
マルチホーミングには次のようなメリットがあります。
PE ルーターと CE デバイスを接続するリンクの冗長性。
直接接続された PE ルーターの冗長性。
PE ルーターと CE デバイス間にリンク障害が発生した場合のコンバージェンスの高速化。
プライマリリンクとバックアップリンクの設定には、同じBGP属性が使用されます。
BGP を使用したマルチホーミングを使用したマルチキャスト向け次世代 VPLS の運用
VPLSは、1つ以上のメトロエリアと複数のサイトにまたがるマルチポイントツーマルチポイントイーサネットサービスを提供します。VPLSは、これらのサイトが同じイーサネットLANに接続されているかのように接続を提供します。
VPLSは、IPおよびMPLSサービスプロバイダのインフラストラクチャを使用しています。サービス プロバイダの視点では、STP ではなく IP および MPLS ルーティング プロトコルと手順を使用し、VLAN 識別子(ID)ではなく MPLS ラベルを使用することで、VPLS サービスの拡張性が大幅に向上します。
Single CE Site Connected to Multiple VPLS PE Routers
このセクションでは、マルチホーム サイトに対して 1 つの指定フォワーダを選択するプロセスについて説明します。
マルチホーム サイトでは、VPLS インスタンス内のすべての PE ルーターが、BGP VPLS マルチホーミング手順を使用して同じ指定された転送 PE ルーターを選択します。選択された指定されたフォワーダのみが、マルチホーム サイトにトラフィックを転送し、マルチホーム サイトからトラフィックを受信します。このマルチホーム サイトがある他のすべての PE ルーターは、そのサイトの転送には参加しません。
すべてのリモート PE ルーターは、マルチホーム サイトごとに指定されたフォワーダー PE ルーターを認識し、マルチホーム サイトの指定フォワーダではない PE ルーターへの疑似配線を作成しません。
図 1:
同じサイト ID(VPLS エッジ識別子または VE ID と呼ばれることもあります)は、サイトがマルチホームされたすべての VPLS PE ルーターで設定されています。
すべてのPEルーターは、同じサイトIDを持つ複数のアドバタイズを見ているので、どのサイトがマルチホームされているかを認識しています。
VPLS PE ルーターの 1 つが、決定論的アルゴリズムに基づくすべての PE ルーターによって、このサイトの指定された転送器として選択されます。
アルゴリズムは、特定のサイトIDで最高のアドバタイズメントを発信したVPLS PEルーターを指定フォワーダとして選択します。選択方法は2つあります。
ルートリフレクタとPEルーターでのBGPパス選択
PE ルーターでの VPLS サイト選択のみ
複数のネットワーク層到達可能性情報(NLRI)アドバタイズメントが、同じルート識別とサイトIDを持つ場合、ルーターはBGPパス選択ルールを使用して最適なパスを選択します。BGP ルールは次のとおりです。
常に、このビットセットを持つ広告よりもダウンビットが設定されていないアドバタイズメントを優先します。
ローカルプリファレンスの高い広告を優先します。
サイトごとの設定可能なプリファレンスを使用して、アドバタイズでBGPローカルプリファレンスを設定し、指定されたフォワーダの選択に影響を与えます。
指定されたフォワーダの選択はすべてのPEルーターで同じでなければならないので、パス選択を行う間、内部ゲートウェイプロトコル(IGP)メトリックを無視します。
同じルート識別を持つアドバタイズのうち、VPLSサイト選択ルール(BGPパス選択ルールのサブセット)を適用して、選択アドバタイズメントを選択します。
図 1 は、以下の 4 つのステップで、指定されたフォワーダを選択し、pseudowire を作成するプロセスを示しています。
ルーターPE1とルーターPE2の両方が、ルーターCE1の同じサイトID(サイト1)を持っています。
ルーターPE1のローカルプリファレンスは65535の方が良く、プライマリルーターとして設定されています。
ルーターPE3は、それぞれ65535と1のローカルプリファレンスで、ルーターPE1とルーターPE2からBGP NLRIアドバタイズを受信します。
ルーターPE3はBGPパス選択アルゴリズムを実行し、サイト1の指定フォワーダVPLSエッジPEルーターとしてルーターPE1を選択します。
ルーターPE3は、ルーターPE1にのみ疑似回線を作成し、ネットワークコアの帯域幅を節約するのに役立ちます。
その結果、サイト 1 の VPLS PE ルーター ロールは次のようになります。
ルーターPE1は、指定されたフォワーダVPLSエッジPEルーターです。
ルーターPE2は、非指定フォワーダーVPLSエッジPEルーターです。
ルーターPE3は、リモートVPLSエッジPEルーターです。
指定されたフォワーダVPLS PEルーターに接続されているCEおよびPEデバイスをリンクするすべてのインターフェイスは、 コマンド出力で show マークUpされますforwarding。
非指定フォワーダ VPLS PE ルーター上の CE および PE デバイスをリンクするすべてのインターフェイスは、コマンド出力でshowマークvc-downされます。ルーターは、これらのインターフェイスでトラフィックを送信したり、受信したトラフィックを転送したりしません。
リモート VPLS PE ルーターは、指定された PE ルーターのみに疑似配線を確立し、指定されていない PE ルーターへの疑似配線を破棄します。
Multiple CE Sites Connected to a Single VPLS PE Router for Link Redundancy
このセクションでは、単一の VPLS PE ルーターに接続された複数の CE サイトの運用の詳細について説明します。
図 2:
ルーターCE2は、ルーターPE1およびルーターPE2にマルチホームされています。
ルーターCE1は、ルーターPE1にシングルホームされています。
図 2 に示すシナリオは一般的です。ネットワークのリモート エリアに単一の PE ルーターがある場合でも、同じ PE ルーター上でレイヤー 2 ネットワークを異なる FPC(フレキシブル PIC コンセントレータ)にマルチホームする必要があります。この設定は、CE デバイス上でリンク冗長性を提供し、CE と PE デバイス間のリンクにはリンク冗長性を提供しますが、PE デバイスのリンク冗長性は限定的です。この場合、転送に単一のアクティブインターフェイスを使用するようにサイトを設定する機能が必要です。
このシナリオでは、
パス選択はサイトごとに行われ、PEルーターがそのサイトに対して指定されたフォワーダかどうかを判断します。
任意の 2 つの PE ルーターの 1 つまたは両方に複数の指定 PE ルーターがある場合でも、1 つの疑似配線のみが確立されます。
メモ：2 つの PE ルーター間の疑似配線は、常に、2 つの PE ルーター上の最小サイト ID を持つ指定されたサイト間で確立されます。
単一の疑似回線を確立することで、各PEルーター上でインスタンスごとに複数のフラッディングとMAC(メディアアクセス制御)アドレステーブル(サイトごとに1つ)を維持する必要がなくなります。
ローカル インターフェイスは、サイトが指定されていない転送ルーターに接続されているコマンド出力で
showマークvc-downされます。PEルーター上の指定されたサイトに障害が発生した場合、ルーターはMACアドレスが最初に学習された正確なサイトを知らないので、このリモートPEルーターからのすべてのMACアドレスを再度学習する必要があります。
PE と CE デバイス間の VPLS マルチホーム リンクを使用した冗長性の実装
レイヤー2転送ループを発生させることなく、CEデバイスを複数のPEルーターにマルチホームする必要がある場合があります。ルーターを使用する場合、レイヤー2ループが形成されないので、CEデバイスがルーターである場合、これは問題ではありません。ただし、CE デバイスがハブやスイッチなどのレイヤー 2 デバイスの場合、2 台の PE ルーターにマルチホーミングすると、レイヤー 2 ループが発生する可能性があります。
以下のいずれかの方法を使用して、レイヤー 2 ループを防止できます。
BGP ベースのプライマリリンクとバックアップリンクの選択。
CEルーターへのリンクを排除するスパニングツリープロトコル(STP)。ただし、この方法では、サービス プロバイダがその顧客を信頼して、設定ミスによってレイヤー 2 ループを発生させないようにする必要があります。
ジュニパーネットワークス EX シリーズ イーサネット スイッチでサポートされている冗長トランク グループなど、アクティブおよびスタンバイアップ リンク機能。
CE サイトで STP を使用する場合の制限事項は次のとおりです。
バックボーンとアクセスネットワークの帯域幅は、効率的に使用されていません。
デュアルホームサイトのループを防止するためにSTPを使用するPEルーターは、スタンバイPEルーターへの疑似配線がまだ存在するため、ブロードキャストトラフィックを不必要に受信するのを防ぎます。
CE と PE ルーター間の直接リンクに障害が発生した場合、マルチホーミングは正常に機能します。CEルーターからダウンストリームに接続されたリンクに障害が発生した場合、マルチホーミングは機能しません。
BGP ベースのソリューションのメリットと特性は次のとおりです。
BGPパス選択にはSTPの制限はありません。
複数の PE ルーターにマルチホームされた CE デバイスには、マルチホームされたすべての PE ルーターで同じサイト ID が与えられます。
BGP パス選択アルゴリズムは、VPLS PE 指定フォワーダとして最適なアドバタイズメントを発信するルーターを選択します。
必要に応じて、PEルーターでローカルプリファレンスを設定して、BGPパス選択を制御できます。
BGPパス選択は、ルートリフレクタとPEルーターで行われます。
IGPメトリックは、選択プロセスの一部ではありません。
両方の PE ルーターでルート識別器が同じ場合、ルート リフレクタは 1 つの PE ルーターを指定フォワーダとして選択します。PE ルーターでルート区別が異なる場合、ルート リフレクタはルートの両方のコピーをリモート PE ルーターに転送します。