GGSN で「新規コール ポリシー拒否」を適用する場合の DNS サービス パラメータに関するベスト プラクティス

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Updated: 2017 年 4 月 21 日
Document ID:210801

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翻訳について

シスコは世界中のユーザにそれぞれの言語でサポート コンテンツを提供するために、機械と人による翻訳を組み合わせて、本ドキュメントを翻訳しています。ただし、最高度の機械翻訳であっても、専門家による翻訳のような正確性は確保されません。シスコは、これら翻訳の正確性について法的責任を負いません。原典である英語版（リンクからアクセス可能）もあわせて参照することを推奨します。

概要

このドキュメントでは、Gateway General Packet Radio Service（GPRS）Support Node（GGSN）として機能する Cisco Aggregated Services Router（ASR）5x00 シリーズで発生する、新規コール ポリシー拒否が失敗するシナリオについて、およびサービス中断を回避するためにドメイン ネーム システム（DNS）ネットワークの設計時に考慮する必要がある注意事項について説明します。

著者：Cisco TAC エンジニア Parthasarathy M および Anthony Fajri

問題：GGSNで新規コールポリシー拒否を適用する場合のDNSサービスパラメータの設定

GGSN ソフトウェアのアップグレード中に、サブスクライバへのサービスの影響を避けるために、新規コール ポリシー拒否を GGSN に適用することが慣例となっています。新規コール ポリシーに従って Serving GPRS Support Node（SGSN）が次に使用可能な GGSN にトラフィックを送ることが想定されます。

しかし、そのとおりにならない場合もあります。新規コール ポリシー拒否が想定どおりに機能せず、手順をアップグレードするときにサービス低下が発生することがあります。

解決方法

新規コール ポリシー拒否の動作

新規コール ポリシー拒否が GGSN に適用されると、

[local]ASR5K_LAB# newcall policy ggsn-service all reject

新しく着信する、利用可能なリソースのないパケット データ プロトコル（PDP）コンテキスト作成要求（CPC-R）が GGSN によって拒否されます。こうして SGSN は次に使用可能な GGSN を選択でき、アップグレード保守時間帯のサービス中断が最小限に抑えられます。

新規コール ポリシー拒否のラボ結果：

SGSN 設定：

この例では、newcall policy rejectがGGSN1に適用されます。コールが着信すると、SGSNはCPC要求をGGSN1に送信し、次にSGSNは要求を拒否し、GGSN2に送信します。 

モニタ サブスクライバ トレースの出力：

===>GPRS Mobility/Session Management Message (2 Bytes)
Protocol Discriminator : GMM message
Message : Attach Complete
 
 
INBOUND>>>>>  05:34:35:320 Eventid:88112(0) 
===>GPRS Mobility/Session Management Message (34 Bytes)
Protocol Discriminator : SM message
Message : Activate PDP Context Request
  Requested NSAPI
  Requested LLC SAPI
  Requested Qos
    Length of Qos: 14
  Requested PDP address
    Length : 2
  Access Point Name
    Length: 10
 
 
<<<<OUTBOUND  05:34:35:323 Eventid:116004(3)
GTPC Tx PDU, from 192.168.2.2:19002 to 192.168.2.1:2123 (110)
TEID: 0x00000000, Message type: GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_REQ_MSG (0x10) >>>>>>>>>> to GGSN1
Sequence Number:: 0x00CC (204)
GTP HEADER FOLLOWS:
             Version number: 1
              Protocol type: 1 (GTP C/U)
       Extended header flag: Not present
       Sequence number flag: Present
           NPDU number flag: Not present
               Message Type: 0x10 (GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_REQ_MSG)
             Message Length: 0x0066 (102)
                  Tunnel ID: 0x00000000
            Sequence Number: 0x00CC (204)
GTP HEADER ENDS.
INFORMATION ELEMENTS FOLLOW:
                       IMSI: 123450040000000
                   Recovery: 0x09 (9)
             Selection Mode: 0x0 (MS or network provided APN, subscribed verified (Subscribed))
           Tunnel ID Data I: 0x8000C002
        Tunnel ID Control I: 0x8000C002
                      NSAPI: 0x05 (5)
END USER ADDRESS FOLLOWS:
      PDP Type Organisation: IETF
            PDP Type Number: IPv4
                    Address: Empty
END USER ADDRESS ENDS.
           Access Point Name: sitt1.com
              GSN Address I: 0xC0A80202 (192.168.2.2)
             GSN Address II: 0xC0A80203 (192.168.2.3)
                     MSISDN: 128612345678901
                QOS Profile: 0x0223421F72967373440DFFFF00
COMMON FLAGS FOLLOW:
Prohibit Payload Compression: no
            MBMS Service Type: Multicast Service
         RAN Procedures Ready: no
    MBMS Counting Information: no
           No QoS negotiation: no
                         NRSN: yes
        Upgrade QoS Supported: no
     Dual Address Bearer Flag: no
COMMON FLAGS END.
    Radio Access Technology: GERAN
               MS Time Zone: -4:00
       Daylight Saving Time: +1 hour
INFORMATION ELEMENTS END.
 
 
INBOUND>>>>>  05:34:35:326 Eventid:116003(3)
GTPC Rx PDU, from 192.168.2.1:2123 to 192.168.2.2:19002 (14)
TEID: 0x8000C002, Message type: GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_RES_MSG (0x11)
Sequence Number:: 0x00CC (204)
GTP HEADER FOLLOWS:
             Version number: 1
              Protocol type: 1 (GTP C/U)
       Extended header flag: Not present
       Sequence number flag: Present
           NPDU number flag: Not present
               Message Type: 0x11 (GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_RES_MSG)
             Message Length: 0x0006 (6)
                  Tunnel ID: 0x8000C002
            Sequence Number: 0x00CC (204)
GTP HEADER ENDS.
INFORMATION ELEMENTS FOLLOW:
                      Cause: 0xC7 (GTP_NO_RESOURCES_AVAILABLE)
INFORMATION ELEMENTS END.
 
 
<<<<OUTBOUND  05:34:35:327 Eventid:116004(3)
GTPC Tx PDU, from 192.168.2.2:19002 to 192.168.2.128:2123 (110)
TEID: 0x00000000, Message type: GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_REQ_MSG (0x10)>>>>>>>>>> GGSN2
Sequence Number:: 0x00CD (205)
GTP HEADER FOLLOWS:
             Version number: 1
              Protocol type: 1 (GTP C/U)
       Extended header flag: Not present
       Sequence number flag: Present
           NPDU number flag: Not present
               Message Type: 0x10 (GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_REQ_MSG)
             Message Length: 0x0066 (102)
                  Tunnel ID: 0x00000000
            Sequence Number: 0x00CD (205)
GTP HEADER ENDS.
INFORMATION ELEMENTS FOLLOW:
                       IMSI: 123450040000000
                   Recovery: 0x09 (9)
             Selection Mode: 0x0 (MS or network provided APN, subscribed verified (Subscribed))
           Tunnel ID Data I: 0x8000C002
        Tunnel ID Control I: 0x8000C002
                      NSAPI: 0x05 (5)
END USER ADDRESS FOLLOWS:
      PDP Type Organisation: IETF
            PDP Type Number: IPv4
                    Address: Empty
END USER ADDRESS ENDS.
           Access Point Name: sitt1.com
              GSN Address I: 0xC0A80202 (192.168.2.2)
             GSN Address II: 0xC0A80203 (192.168.2.3)
                     MSISDN: 128612345678901
                QOS Profile: 0x0223421F72967373440DFFFF00
COMMON FLAGS FOLLOW:
Prohibit Payload Compression: no
            MBMS Service Type: Multicast Service
         RAN Procedures Ready: no
    MBMS Counting Information: no
           No QoS negotiation: no
                         NRSN: yes
        Upgrade QoS Supported: no
     Dual Address Bearer Flag: no
COMMON FLAGS END.
    Radio Access Technology: GERAN
               MS Time Zone: -4:00
       Daylight Saving Time: +1 hour
INFORMATION ELEMENTS END.
 
 
INBOUND>>>>>  05:34:35:337 Eventid:116003(3)
GTPC Rx PDU, from 192.168.2.128:2123 to 192.168.2.2:19002 (72)
TEID: 0x8000C002, Message type: GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_RES_MSG (0x11)
Sequence Number:: 0x00CD (205)
GTP HEADER FOLLOWS:
             Version number: 1
              Protocol type: 1 (GTP C/U)
       Extended header flag: Not present
       Sequence number flag: Present
           NPDU number flag: Not present
               Message Type: 0x11 (GTP_CREATE_PDP_CONTEXT_RES_MSG)
             Message Length: 0x0040 (64)
                  Tunnel ID: 0x8000C002
            Sequence Number: 0x00CD (205)
GTP HEADER ENDS.
INFORMATION ELEMENTS FOLLOW:
                      Cause: 0x80 (GTP_REQUEST_ACCEPTED)
           Reorder Required: 0x0 (Not present)
           Tunnel ID Data I: 0x0FFFFFF8
        Tunnel ID Control I: 0x0FFFFFF8
                Charging ID: 0x00000007
END USER ADDRESS FOLLOWS:
      PDP Type Organisation: IETF
            PDP Type Number: IPv4
               IPv4 Address: 12.0.0.6
END USER ADDRESS ENDS.
               GSN Address I: 0xC0A80280 (192.168.2.128)
             GSN Address II: 0xC0A80280 (192.168.2.128)
                QOS Profile: 0x0222421F7296D1FE460D03FE004A4A
INFORMATION ELEMENTS END.

SGSN での GGSN の選択方法


apn-profile 設定の下にコマンド apn-resolve-dns-query snaptrsnaptr があります。

apn-resolve-dns-query snaptr [ epc-ue | non-epc-ue ]

ユーザ機器（UE）の EPC 機能に基づいて SNAPTR がフィルタリングします。 このコマンドを使用すると、EPC サブスクリプションを含む 3G サブスクライバに関する APN 解決用に SNAPTR タイプ DNS クエリが有効になります。このモードの設定により、APN でのこの機能の制御が容易になります。
設定にどちらのキーワードも含まれていない場合は、すべての UE（EPC 対応 UE と EPC 非対応 UE の両方）に S-NAPTR クエリが適用されます。デフォルトでは、この機能は有効になっていません。

つまり、GGSN を選択するために SGSN が Name Authority Pointer（NAPTR）形式（sitt1.com.apn.epc.mnc090.mcc262.3gppnetwork.org）で DNS クエリを送信します。  

NAPTR クエリが失敗した場合は、SGSN がクエリ タイプ A（sitt1.mnc045.mcc123.gprs）にフォールバックして、GGSN の IP アドレスを取得します。

ラボ結果：

SGSN 設定：

apn-profile default 

     apn-resolve-dns-query snaptr

モニタ プロトコル トレース： 

*** Verbosity Level (  2) ***
*** Verbosity Level (  3) ***
<<<<OUTBOUND  05:42:24:667 Eventid:5957(3)
DNS PDU Tx
       from : 192.168.2.1 : 49351 
       to   : 192.168.1.254 : 53 
       bytes : 76
Query ID              : 6366
Type                  : Query
Question              : NAPTR ? sitt1.com.apn.epc.mnc045.mcc123.3gppnetwork.org.
Additional            :
  Name                : .
  Ext-RCODE           : 0
  Type                : OPT 
  UDPsize             : 4096


INBOUND>>>>>  05:42:24:750 Eventid:5956(3)
DNS PDU Rx
       from : 192.168.1.254 : 53 
       to   : 192.168.2.1 : 49351 
       bytes : 76
Query ID              : 6366
Type                  : Response
Authoritative Answer  : No
Response code         : ServFail
Question              : NAPTR ? sitt1.com.apn.epc.mnc045.mcc123.3gppnetwork.org.
Additional            :
  Name                : .
  Ext-RCODE           : 0
  Type                : OPT 
  UDPsize             : 4096



<<<<OUTBOUND  05:42:24:752 Eventid:5957(3)
DNS PDU Tx
       from : 192.168.2.1 : 51619 
       to   : 192.168.1.254 : 53 
       bytes : 57
Query ID              : 16777
Type                  : Query
Question              : A? sitt1.com.MNC045.MCC123.GPRS.
Additional            :
  Name                : .
  Ext-RCODE           : 0
  Type                : OPT 
  UDPsize             : 4096


INBOUND>>>>>  05:42:24:781 Eventid:5956(3)
DNS PDU Rx
       from : 192.168.1.254 : 53 
       to   : 192.168.2.1 : 51619 
       bytes : 57
Query ID              : 16777
Type                  : Response
Authoritative Answer  : No
Response code         : Success
Question              : A? sitt1.com.MNC045.MCC123.GPRS.
Additional            :
  Name                : .
  Ext-RCODE           : 0
  Type                : OPT 
  UDPsize             : 4096

設定例

次のサービス パラメータで DNS を設定した場合：

Flags: A              Service: x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp


Evolved Packet Core（EPC）非対応 UE が接続を試みると、DNS 応答サービス タイプに基づいて、SGSN が A クエリにフォールバックするかどうかを決定します。

以下に、いくつかの例を示します。

SGSN が DNS 応答サービス タイプを検査してキーワード x-3gpp-ggsn:x-gn と x-3gpp-ggsn:x-gp が見つからない場合は、SGSN は A クエリ タイプにフォールバックします。

Query Name: sitt1.com.apn.epc.mnc045.mcc123.3gppnetwork.org
Answer:
  Order: 10             Preference: 10
  Flags: A              Service: x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp
  Regular Expression:
  Replacement: TOPON.S5.GGSN1.NODES.EPC.MNC090.MCC262.3GPPNETWORK.ORG
 
Query Name: sitt1.mnc045.mcc123.gprs
Query Type: A          TTL: 48993 seconds
Answer:
  IP Address: 192.168.2.1


たとえば、DNS 内の A レコードに対して 1 つの GGSN IP アドレスだけを設定した場合、SGSN は次に使用可能な GGSN にリダイレクトできないため、結果としてサービスが低下します。

SGSN 管理者ガイドによると：


Gn SGSN では、Evolved Packet Core（EPC）対応 UE 用の同じ場所に設置されたパケット データ ネットワーク（PDN）ゲートウェイ（P-GW）/GGSN ノードを選択でき、サービス パラメータ x-3gpp-pgw:x-gn / x-3gpp-pgw:x-gp の APN 完全修飾ドメイン名（FQDN）の DNS Straightforward NAPTR（SNAPTR）ルックアップを実行します。また、サービス パラメータ x-3gpp-ggsn:x-gn および x-3gpp-ggsn:x-gp 内のインターフェイスは、スタンドアロン GGSN を選択するためにも使用されます。


そのため、DNS レコードを設計する際には、次のようなサービス パラメータを含めることができます。 
Flags: A     Service: x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp:x-3gpp-ggsn:x-gn:x-gp


この後、DNS は EPC 非対応 UE の複数のゲートウェイ（GW）アドレスを返し始めます。

Query Name: sitt1.com.apn.epc.mnc045.mcc123.3gppnetwork.org
Query Type: NAPTR      TTL: 42755 seconds
Answer:
  Order: 40             Preference: 40
  Flags: A              Service: x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp:x-3gpp-ggsn:x-gn:x-gp
  Regular Expression:  
  Replacement: TOPON.S5.GGSN03.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG

Query Name: sitt1.com.apn.epc.mnc045.mcc123.3gppnetwork.org
Query Type: NAPTR      TTL: 42755 seconds
Answer:
  Order: 10             Preference: 10
  Flags: A              Service: x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp:x-3gpp-ggsn:x-gn:x-gp
  Regular Expression:  
  Replacement: TOPON.S5.GGSN02.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG

Query Name: sitt1.com.apn.epc.mnc045.mcc123.3gppnetwork.org
Query Type: NAPTR      TTL: 42755 seconds
Answer:
  Order: 20             Preference: 20
  Flags: A              Service: x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp:x-3gpp-ggsn:x-gn:x-gp
  Regular Expression:  
  Replacement: TOPON.S5.GGSN05.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG

Query Name: sitt1.com.apn.epc.mnc045.mcc123.3gppnetwork.org
Query Type: NAPTR      TTL: 42755 seconds
Answer:
  Order: 30             Preference: 30
  Flags: A              Service: x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp:x-3gpp-ggsn:x-gn:x-gp
  Regular Expression:  
  Replacement: TOPON.S5.GGSN04.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG

Query Name: TOPON.S5.GGSN04.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG
Query Type: NAPTR TTL: 48993 seconds
Answer:
IP Address: 192.168.2.22

Query Name: TOPON.S5.GGSN03.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG
Query Type: NAPTR TTL: 48993 seconds
Answer:
IP Address: 192.168.2.18

Query Name: TOPON.S5.GGSN05.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG
Query Type: NAPTR TTL: 48993 seconds
Answer:
IP Address: 192.168.2.23

Query Name: TOPON.S5.GGSN02.NODES.EPC.mnc045.mcc123.3GPPNETWORK.ORG
Query Type: NAPTR TTL: 48993 seconds
Answer:
IP Address: 192.168.2.21

要約すると、地理的冗長性をサポートするために複数の GGSN を使用する場合のサービス中断を避けるには、DNS を x-3gpp-pgw:x-s5-gtp:x-s8-gtp:x-gn:x-gp:x-3gpp-ggsn:x-gn:x-gp のように設定してください。

TAC Authored

シスコ エンジニア提供

  • Parthasarathy M
    Cisco TAC Engineer
  • Anthony Fajri
    Cisco TAC Engineer

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