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NorthStar Controllerを理解する
概要 Juniper Networks NorthStar Controllerは、大規模なサービスプロバイダや企業ネットワークにおけるIP/MPLSトンネルの詳細な可視化と制御を可能にするSDNコントローラです。ネットワーク事業者は、NorthStar Controllerを使用して、ユーザー定義の制約に基づいて、大規模なトラフィック負荷を動的にプロアクティブな監視、計画、および明示的なルーティングを通じて、ネットワークインフラストラクチャを最適化できます。
NorthStar Controllerは、ネットワーク管理者に、いくつかの重要な機能を備えた強力で柔軟なトラフィックエンジニアリングソリューションを提供します。
複雑なドメイン間パス計算とネットワーク最適化
包括的なネットワーク計画、キャパシティ、トポロジー分析
複数のユーザー定義の制約条件を持つマルチレイヤー最適化に対応する機能
ルーティングされたネットワーク要素間でシグナリングされるパスの特定の順序と同期
監視、管理、事前対応型の計画のためのネットワーク状態のグローバルビュー
基盤となるトランスポートネットワークの抽象的なビューを受信し、その情報を利用してパケット中心のアプリケーションを拡張する機能
アクティブ/スタンバイ高可用性 (HA) クラスター
システムとネットワークの監視
NorthStar Controller は、PCEP(Path Computation Element Protocol)に依存して、PCC ルーター間のパスをインスタンス化します。パス設定自体は、ネットワークで有効になっているRSVP-TEシグナリングを介して実行され、イングレスルーターからエグレスルーターにラベルを割り当てることができます。シグナリングは、ネットワークのコアにあるイングレス ルーターによってトリガーされます。PCE クライアントは、PCEP をサポートする Junos オペレーティング システム(Junos OS)のバージョンを使用して、ルーター上で実行されます。
NorthStar Controller は、すべての PE デバイス(PCC)で PCEP をプロビジョニングし、PCEP を使用して、ネットワークで実行されている既存のトンネル(LSP)の現在のステータスを取得します。NorthStar Controllerは、ネットワーク内のグローバルネットワーク状態と帯域幅需要のビューを提供することで、最適なパスを計算し、PCCがLSPに信号を送るために使用する属性を提供することができます。
NorthStarは、物理システムと論理システムの両方のLSPとリンクに関連する機能をサポートしています。ただし、論理システムの場合、論理システム用の PCEP がないため、トポロジーをリアルタイムで更新することはできません。その代わりに、更新された論理トポロジー情報を得るために、定期的な Netconf 収集を実行することができます。
次のセクションでは、NorthStar Controller のアーキテクチャ、コンポーネント、および機能について説明します。
アーキテクチャとコンポーネント
NorthStar Controller は、RFC 5440 で定義されているパス計算要素(PCE)アーキテクチャに基づいて、ネットワーク グラフに基づいてネットワーク パスまたはルートを計算し、計算上の制約を適用するステートフル PCE を提供します。パス計算クライアント(PCC)は、PCC の外部ラベルスイッチ パス(LSP)のパス計算の実行を PCE に要求するクライアント アプリケーションです。Path Computation Element Protocol(PCEP)により、PCCとNorthStar Controller間の通信が可能になり、ネットワークとLSPパスの状態を把握して、PCCと通信することができます。NorthStar Controller の PCE エンティティは、パス計算サービスをリクエストする PCC に代わって、ネットワーク内のパスを計算します。PCC は、ネットワーク内のパスを受信して適用します。
NorthStar Controller のステートフル PCE 実装は、以下の機能を提供します。
オンラインおよびオフラインでのLSPパス計算が可能
ネットワークを再最適化する必要がある場合、LSPの再ルートをトリガーします
アプリケーションが帯域幅の増加を要求した場合、LSP帯域幅を変更します
明示的なルート オブジェクト(ERO)、設定優先度、保留優先度など、ルーターの他の LSP 属性を変更します
TCP ベース PCEP セッションは、PCC を外部 PCE に接続します。PCC は PCEP セッションを開始し、PCEP セッションの間は PCE に接続されたままになります。PCEP セッション中、PCC はステートフル PCE に LSP パラメータを要求します。PCE から 1 つ以上の LSP パラメータを受信すると、PCC は TE LSP に再シグナリングします。PCEP セッションが終了すると、基盤となる TCP 接続は直ちに閉じられ、PCC は PCEP セッションの再確立を試みます。
PCEPの機能には以下が含まれます。
PCC とステートフル PCE 間の LSP トンネル状態の同期— アクティブなステートフル PCE 接続が検出されると、PCC は LSP の状態を PCE と同期します。PCEP は、LSP の状態を PCE に迅速かつタイムリーに同期させることを可能にします。
LSP トンネルのステートフル PCE への制御の委任—アクティブなステートフル PCE は、帯域幅、パス(ERO)、優先度(セットアップおよびホールド)など、パスを計算するための 1 つ以上の LSP 属性を制御します。PCEPは、このようなLSPの委任を可能にします。
PCEP セッション内およびセッション間でのパス計算のタイミングとシーケンスのステートフル PCE 制御—アクティブ ステートフル PCE は、帯域幅、パス(ERO)、プライオリティ(セットアップおよびホールド)などの 1 つ以上の LSP 属性を変更します。PCEP は、これらの新しい LSP 属性を PCE から PCC に伝達し、その後、PCC は指定されたパスで LSP に再シグナリングを行います。
PCC と PCE 間の相互作用
NorthStar Controller の場合、PCC は新しい Junos OS デーモンであるパス計算クライアント プロセス(PCCD)で実行され、Junos OS の内部 IPC メカニズムを介して PCE およびルーティング プロトコル プロセス(RPD)と対話します。 図1 は、PCE、PCCD、RPD間の相互作用を示しています。
PCCDはステートレスであるため、現在の未処理のリクエスト以外の状態を保持せず、確立されたLSPの状態を記憶しません。PCCD は、応答が PCE から返された後、状態を要求し、応答を RPD に転送します。PCCD はステートレスであるため、RPD は LSP が最初に作成されたときにのみ PCCD と通信する必要があります。RPD が PCCD から結果を受信すると、(RPD が再起動した後でも)結果が保存され、LSP が再ルーティングされるまで(LSP 設定が変更されたとき、または LSP に障害が発生したとき)、RPD は PCCD と再度通信する必要はありません。
動的パス プロビジョニング
動的なパス プロビジョニングを提供するには、各イングレス ラベル エッジ ルーター(LER)をパス計算クライアント(PCC)として設定する必要があります。各PCCは、PCEPを通じて、NorthStar Controller(PCEサーバー)に、LSPの動作状態、管理状態、保護使用中イベントなどのLSPの状態を非同期で通知します。LSP 状態の更新と LSP プロビジョニングは、TCP/PCEP の接続状態に依存します。接続フラップまたはPCC障害の結果としてTCP接続がダウンした場合、NorthStar コントローラはPCC再接続を約60秒間待機してから、LSP状態を削除します。