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レイヤー3VPNパフォーマンスの向上

このトピックでは、連鎖された複合ネクストホップ(CNH)を紹介し、バックツーバックの PE ルーターで連鎖された CNH を有効にする方法の例を示します。

VPNおよびレイヤー2回線向けの連鎖された複合ネクストホップ

ジュニパーネットワークスのPTXシリーズパケットトランスポートルーター、MICおよびMPCインターフェイスを搭載したMXシリーズ5Gユニバーサルルーティングプラットフォーム、T4000コアルーターは、主に大規模ネットワークのコアで大量のトラフィックを処理するように設計されています。連鎖されたCNHは、ルーターがはるかに大量のルートを処理できるようにすることで、この機能を促進するのに役立ちます。連鎖されたCNHにより、ルーターは、各ルートに宛先も含めるのではなく、同じ宛先を共有するルートのセットを共通の転送ネクストホップに誘導することができます。ネットワークの宛先が変更された場合、その宛先を共有するすべてのルートを新しい情報で更新するのではなく、共有転送ネクストホップのみを新しい情報で更新します。連鎖されたCNHは、新しい宛先を含むこの転送ネクストホップを引き続き指し示します。

MPLS LSP のネクスト ホップがルーターで作成されると、最も内側の MPLS ラベルに対応するタグ情報が抽出されて、連鎖された CNH になります。連鎖されたCNHは、イングレスパケット転送エンジンに保存されます。連鎖されたCNHは、エグレスパケット転送エンジンに存在する転送ネクストホップと呼ばれるネクストホップを指しています。転送ネクストホップには、その他すべての情報(最も内側のラベルを除くすべてのラベルと、実際のネクストホップノードに対応する IFA/IP 情報)が含まれています。連鎖した多くの複合ネクストホップは、同じ転送ネクストホップを共有できます。さらに、最も内側のラベル(つまりVPNラベル)を転送ネクストホップから分離し、イングレスPFE(連鎖された複合ネクストホップ内)に保存することで、エグレスパケット転送エンジンに保存される書き換え文字列の数を減らすことで、エグレスパケット転送エンジンメモリを節約することができます。

表 1 は、MPLS ネットワーク上のイングレスルーターまたはトランジットルーターの連鎖された CNH のサポートを示しています。

表 1:連鎖された複合ネクスト ホップのサポート

プラットホーム

L2 VPN

L3 VPN

L2 CKT

PTXシリーズ

イングレスとトランジット

イングレスとトランジット

イングレスのみ

MXシリーズ

イングレスのみ

イングレスのみ

イングレスのみ

T4000ルーターで連鎖CNHを有効にするには、ネットワークサービスモードで enhanced-mode オプションを使用するようにシャーシを設定する必要があります。

連鎖されたコンポジットネクストホップのメリット

連鎖CNHは、転送テーブルのサイズを小さくすることで、ルーターのメモリとパフォーマンスを最適化します。ルーターは、ネクストホップが同じ場合、異なる宛先を持つルートに対して、転送テーブルの同じネクストホップエントリーを使用できます。これにより、転送テーブルのエントリー数が減り、ネクストホップエントリーを変更しなければならない場合の変更回数が減少します。

レイヤー 3 VPN で一意の内部 VPN ラベルを使用したルート更新の受け入れ

ジュニパーネットワークスのルーター上に設定されたレイヤー3 VPNの場合、Junos OSは通常、PE(プロバイダエッジ)ルーターのカスタマーエッジ(CE)に接続するVRF(仮想ルーティングおよび転送)インターフェイスごとに1つの内部VPNラベルを割り当てます。しかし、他のベンダーは、PEルーターのCE向けインターフェイスを介して学習した各ルートに1つのVPNラベルを割り当てています。この方法では、VPNラベルの数が指数関数的に増加し、システム処理が遅くなり、コンバージェンス時間が遅くなります。

連鎖CNHは、個々のネクストホップに関連する部分的な書き換え文字列を連結してより大きな書き換え文字列を形成し、パケットに追加される合成関数です。この機能を利用することで、ジュニパーネットワークスのルーターで処理できる固有の内部VPNラベルを持つルートの数が大幅に増加します。レイヤー3VPNに関連付けられた共通のルート更新要素が統合されるため、ジュニパーネットワークスのルーターが維持する必要があるルート更新の数と個々の状態が削減され、拡張性とコンバージェンスのパフォーマンスが向上します。

手記:

ACXシリーズ ルーターは、レイヤー 3 VPN に対してのみ、[edit routing-options forwarding-table] 階層レベルで chained-composite-next-hop ingress CLI ステートメントをサポートします。レイヤー2サービス向けのchained-composite-next-hop ingress CLIステートメントはサポートされていません。

管理するVPNラベルの数と、IPv6ラベル付きルート用に連鎖CNHを作成するかどうかに基づいて、ルーターを設定できます。

最大 100 万のレイヤー 3 VPN ルート更新に対応

最大 100 万個のレイヤー 3 VPN ラベルを持つ混合ベンダー ネットワークに参加しているジュニパーネットワークス ルーターの場合は、[edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress] 階層レベルで l3vpn ステートメントを含めます。l3vpnステートメントはデフォルトで無効になっています。

手記:

ACXシリーズルーターは、にある chained-composite-next-hop ingress CLIステートメントをサポートしていません。 [edit routing-options forwarding-table] hierarchy level.

ベスト プラクティス:

レイヤー3VPNをサポートするために、最大100万ルートの混合ベンダーネットワークにジュニパーネットワークスルーターを導入している場合は、常に l3vpn ステートメントを設定することをお勧めします。

このステートメントを使用すると、ジュニパーネットワークスのルーターのみが展開されているネットワークでも、ジュニパーネットワークスルーターのレイヤー3 VPNのパフォーマンスを向上させることができるため、これらのネットワークでもステートメントを設定することをお勧めします。

以下のルーターで l3vpn ステートメントを設定できます。

  • ACXシリーズルーター

  • MXシリーズルーター

  • M120ルーター

  • 1つ以上のEnhanced III FPCを搭載したM320ルーター

  • T Seriesルーター(Junos OS リリース10.4以降用)

一意の内部VPNラベルを持つ最大100万のレイヤー3 VPNルート更新を受け入れるには、 l3vpn ステートメントを設定します。このステートメントは、間接的に接続された PE ルーターでのみサポートされます。PEルーターに直接接続されたルーターでこのステートメントを設定しても、メリットはありません。直接接続されたPEルーターと間接的に接続されたPEルーターの両方へのリンクが混在するルーターで、 l3vpn ステートメントを設定できます。

手記:

vpn-unequal-cost ステートメントを設定したと同時に、l3vpn ステートメントとサブステートメントを設定することはできません。

一意の内部 VPN ラベルを持つ最大 100 万のレイヤー 3 VPN ルート更新を受け入れるようにルーターを構成するには:

  1. l3vpn ステートメントを含めます。
  2. より多くのレイヤー3 VPNラベルをサポートするようにメモリ割り当てを強化するには、 vpn-label ステートメントを含めます。
    手記:

    vpn-labelステートメントは、MXシリーズルーターで使用した場合、機能的な変更はありません。MXシリーズルーターでは、このステートメントの設定を省略できます。

    レイヤー3 VPNラベル用のメモリ増加設定の詳細については、 Junos OS管理ライブラリを参照してください。

l3vpn ステートメントを設定した後、以下のコマンドの表示出力を調べることで、レイヤー 3 VPN ルートが連鎖された CNH の一部であるかどうかを判断できます。

  • show route route-value extensive

  • show route forwarding-table destination destination-value extensive

100万を超えるレイヤー3VPNルート更新の受け入れ

100万枚以上のレイヤー3 VPNラベルを持つ混合ベンダーネットワークに参加しているジュニパーネットワークスルーターの場合は、[edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress l3vpn]階層レベルでextended-spaceステートメントを含めます。extended-spaceステートメントはデフォルトで無効になっています。

手記:

chained-composite-next-hop ingressおよびextended-spaceステートメントは、ACXシリーズルーターではサポートされていません。

ベスト プラクティス:

100 万ルート以上を含むベンダーが混在するネットワークでは、レイヤー 3 VPN をサポートするために extended-space ステートメントを設定することをお勧めします。

このステートメントを使用すると、ジュニパーネットワークスのルーターのみが展開されているネットワークでも、ジュニパーネットワークスルーターのレイヤー3 VPNのパフォーマンスを向上させることができるため、これらのネットワークでもステートメントを設定することをお勧めします。

extended-spaceステートメントを使用すると、ジュニパーネットワークスルーターで処理できる一意の内部VPNラベルを持つルートの数を2倍にすることができます。ただし、このような非常に大規模なレイヤー 3 VPN シナリオを構成する場合は、次のガイドラインを念頭に置いてください。

ベスト プラクティス:

64ビットJunos OSで動作する64ビットルーティングエンジンを使用して、固有の内部VPNラベルを持つレイヤー3 VPNプレフィックスをより高い規模でサポートすることを強くお勧めします。

一意の内部 VPN ラベルを持つレイヤー 3 VPN ルート更新を 100 万件を超えるレイヤー 3 VPN を受け入れるようにルーターを設定するには:

  1. l3vpn ステートメントを含めます。
  2. extended-space ステートメントを含めます。
  3. 拡張モードのシャーシネットワークサービスを設定します。
    手記:

    ルーターの再起動が必要な場合があります。詳細については、Junos OS管理ライブラリネットワークサービスモードの概要を参照してください。

設定が完了したら、以下のコマンドの表示出力を調べることで、レイヤー3 VPNルートがCNHの一部であるかどうかを判断できます。

  • show route route-value extensive

  • show route forwarding-table destination destination-value extensive

IPv6 ラベル付きユニキャストルートの連鎖された複合ネクストホップの有効化

ステートメントを labeled-bgp および inet6 設定することで、IPv6 ラベル付きユニキャストルートで連鎖された CNH を有効化できます。

inet6ラベル付きユニキャストルートで連鎖コンポジットネクストホップを有効にするには、[edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress labeled-bgp]階層レベルでinet6ステートメントを含めます。このステートメントはデフォルトで無効になっています。

例:VPN での直接 PE-PE 接続用の連鎖コンポジット ネクスト ホップの設定

この例では、MXシリーズおよびT4000ルーター上のMICおよびMPCインターフェイスの連鎖CNHを使用して、バックツーバックのPE(プロバイダエッジ)ルーターレイヤー3 VPN(仮想プライベートネットワーク)接続を有効にする方法を示しています。

必要条件

この例では、以下のハードウェアとソフトウェアのコンポーネントを使用しています。

  • MX240、MX480、MX960、または T4000 ルーターの組み合わせが可能な 6 台のルーター。

  • すべてのデバイスで実行されている Junos OS リリース 13.3。

開始する前に、以下を実行します。

  1. デバイスインターフェイスを設定します。

  2. すべてのルーターで以下のルーティングプロトコルを設定します。

    1. MPLS

    2. BGP

    3. PE デバイス間のトンネルとしての LDP LSP

    4. OSPF またはその他の IGP プロトコル

概要

Junos OS リリース 13.3 より前では、MPLS コアルーターが存在しない縮退したレイヤー 3 VPN のケースで、バックツーバックの PE-PE 接続で利用可能な外部ラベルがなく、イングレス PE デバイスが単一の VPN ラベルのみをプッシュするため、フラット化された間接ネクストホップとユニキャストネクストホップの以前の動作が利用されていました。PE-PE パスと PE-P-PE パスが混在するレイヤー 3 VPN マルチパス シナリオでは、連鎖された CNH も使用できませんでした。

MICおよびMPCインターフェイスのみをサポートするプラットフォームでは、連鎖CNHがデフォルトで有効になっています。DPCとMPCの両方のインターフェイスをサポートするプラットフォームでは、レイヤー3 vpn PE-PE接続用の連鎖CNHをサポートするために pe-pe-connection ステートメントを必要としました。ただし、 pe-pe-connection ステートメントは、MICおよびFPCインターフェイスのみを備えたプラットフォームではサポートされていませんでした。

これらの制限に対する解決策として、Junos OS リリース 13.3 以降、連鎖された CNH のサポートが強化され、ユーザーの設定に依存することなく、起動時に連鎖された CNH 上の基盤となるプラットフォーム機能を自動的に識別し、レイヤー 3 VPN ラベルに埋め込むネクストホップの種類(複合または間接)を決定できるようになりました。これにより、連鎖CNHを使用したレイヤー3 VPNにおけるバックツーバックのPE-PE接続のサポートが強化され、 pe-pe-connection ステートメントが不要になります。

直接接続されたPEデバイスで連鎖CNHを有効にするには、[edit routing-options forwarding-table chained-composite-next-hop ingress]階層レベルでl3vpnステートメントを含めることに加えて、以下の変更を行います。

  • DPCとMPC FPCの両方を含むMXシリーズ5Gユニバーサルルーティングプラットフォームでは、連鎖されたCNHはデフォルトで無効になっています。MX240、MX480、MX960で連鎖CNHを有効にするには、ネットワークサービスモードで enhanced-ip オプションを使用するようにシャーシを設定する必要があります。

  • MPCおよびFPCを含むT4000コアルーターでは、連鎖されたCNHはデフォルトで無効になっています。T4000ルーターで連鎖CNHを有効にするには、ネットワークサービスモードで enhanced-mode オプションを使用するようにシャーシを設定する必要があります。

位相幾何学

図 1: PE-PE 接続の連鎖されたコンポジット ネクスト ホップ Network topology diagram showing connections between customer edge routers CE1, CE2, provider edge routers PE1, PE2, PE3, and core provider router P. The diagram includes IP addresses, subnet masks, and loopback addresses, illustrating a service provider's MPLS network layout for device configuration and troubleshooting.

構成

CLIクイック構成

この例をすばやく設定するには、次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&ペーストしてください。

CE1

PE1

PE2

Pの

PE3

CE2

連鎖コンポジットネクストホップによるマルチパスレイヤー3 VPNの設定

手順

次の例では、設定階層のいくつかの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、「 1 コンフィグレーション・モードでのCLIエディタの使用」を参照してください。

PE1 ルーターで連鎖された CNH を使用する基本的なレイヤー 3 VPN を設定するには:

手記:

各ルーターの適切なインターフェイス名、アドレス、およびその他のパラメーターを変更した後、MPLS ドメインの PE2 および PE3 ルーターに対してこの手順を繰り返します。

  1. PE1ルーターでインターフェイスを設定します。

  2. PE1シャーシで拡張IPモードを有効にします。

  3. グローバルレイヤー3VPNで連鎖CNHを有効にします。

  4. PE1の自律システムを設定します。

  5. ロードバランシング用に設定されたポリシーをエクスポートします。

  6. P ルーターと他の PE ルーターに接続する PE1 インターフェイスで MPLS を設定します。

  7. PE1がPE2およびPE3ルーターとピアリングするようにIBGPグループを設定します。

  8. 管理インターフェイスを除くPE1のすべてのインターフェイスで、トラフィック制御機能を持つOSPFを設定します。

  9. 管理インターフェイスを除くPE1のすべてのインターフェイスでLDPを設定します。

  10. パケットごとにトラフィックを負荷分散するポリシーを設定します。

  11. PE1のCE1向けインターフェイスでVRFルーティング インスタンスを設定します。

  12. ルーティング インスタンスのパラメータを設定します。

  13. PE1がCE1とピアリングできるように、ルーティング インスタンスのEBGPグループを設定します。

業績

設定モードから、 show chassisshow interfacesshow protocolsshow routing-optionsshow routing-instances、および show policy-options コマンドを入力して設定を確認します。出力結果に意図した設定内容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。

PE1

検証

設定が正常に機能していることを確認します。

ルートの検証

目的

PE1-PE2に向けたレイヤー3 VPNプレフィックスが連鎖CNHを指していることを確認します。

アクション

運用モードから、 show route 198.51.100.2 table vpn-a extensive コマンドを実行します。

意味

PE2ルーターは、PE1がCE2に到達するためのCNHです。

直接 PE-PE 接続での連鎖されたネクストホップの検証

目的

CE1 上の直接 PE-PE 接続用に連鎖されたネクストホップが生成されることを確認します。

アクション

動作モードから、 ping コマンドを実行します。

意味

連鎖されたCNHは、PE1からPE2への接続に対して有効になっています。