Cisco 7600 シリーズ インターネット ルータ

Cisco 7600 OSR のネットワーク・サービスの概要

Cisco 7600 OSR の
ネットワーク・サービスの概要

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企業が求めるサービスをサポートするには、将来的なビジネスの成長および成功は、スケーラブルなインフラストラクチャが経済的に利用できるかどうかにかかっています。これまでのビジネスの成長は、ネットワークの段階的な拡張、コスト削減への努力、伝送ビット数の増加、および収益の高いストリームの増加を行うサービス・プロバイダの能力に依存していました。

段階的にインフラストラクチャを改善するだけでは、今日のビジネス・コミュニケーションの成長を支えることはできません。サービス・プロバイダの収益性、および将来的なビジネスの指数関数的な成長の鍵は、サービスを提供する総コストに対する徹底的な経済性および改善にあります。

New World のサービス・プロバイダでは、次世代のインターネット・ベースのソリューションが提供されます（図 1 参照）。インターネットの拡張およびコスト削減は重要ですが、キャリアがさらに収益を伸ばすには、差別化された IP ベースのサービスを提供する必要があります。

図 1：成長のための New World ソリューション・エンジン

シスコシステムズでは、IP+ オプティカル・テクノロジーを活用するサービス・プロバイダに対して、カスタマを獲得および維持できる利点の迅速な提供を支援しています。この IP+ オプティカル・インフラストラクチャにより、サービス・プロバイダでは、配備、拡張、発展、および管理が容易でしかも収益性の高いサービスを、さらに幅広いカスタマに向けて構築および提供するために必要な柔軟性を手にすることができます。

シスコの IP+ オプティカル・テクノロジーを展開するサービス・プロバイダでは、インターネットの規模の経済により、高い生産性の獲得および競争力のある優位性が達成されます。IP+ オプティカル・ネットワーキングには、革命的な影響力があります。サービス・プロバイダが迅速かつ効果的に高速ネットワークを配備するにつれ、より多くのカスタマが接続し、収益の機会が広がります。しかし、これらのサービスやアプリケーションを提供するコストは、大幅に低減されます。シスコの IP+ オプティカル・ソリューションにより、この革命が加速され、徹底した経済性による高い収益が支援されます。

シスコのインテリジェント・ネットワーク・サービスでは、最も包括的なネットワーク機能スイートが提供されます。このサービスで提供されるセキュリティ、QoS（Quality of Service）、バーチャル・プライベート・ネットワーク（VPN）、音声、ビデオ、宛先対応サービス、キャッシング、アドレス管理、ロード・バランシング、およびマルチキャストなどの機能により、e ビジネスに向けて強力で新たなアプローチを展開できます。このサービスが機能する IP ファブリックでは、カスタマから要求される最高レベルのアベイラビリティ、スケーラビリティ、および接続性が提供されます。このファブリックは、高性能かつ幅広い機能を提供する強力なソフトウェアおよび超高速ハードウェアの利用により、広範なネットワーキング・プラットフォームで動作します。これらのサービスは、高いレベルのビジネス目標にネットワーク・コンフィギュレーションで対応する、先進のポリシ・システムを通じて管理されます。

たとえば、現在、多くのサービス・プロバイダでは、それぞれのカスタマに差別化したサービスのクラスが提供されています。一般に、データは、リアルタイム、ミッションクリティカル・データ、およびベスト・エフォート・データの 3 つのグループに分類されます。企業カスタマは、ベスト・エフォート・データの転送にミッションクリティカル・データよりも低い料金を支払い、サービス・プロバイダは、ミッションクリティカル・データに対してより高度なパフォーマンスを保証します。このサービスの実装には、多数のカスタマに渡る拡張 QoS および課金機能を迅速にネットワークに備える必要があります。シスコのインテリジェント・ネットワーク・サービスにより、この実装およびその他のサービス・オファリングが可能になります。

この多様なサービスをカスタマが望むオプティカル速度（OC-3 以上）で展開する方法が、サービス・プロバイダの新たな課題となっています。通常、サービス・プロバイダでは、スループット、キャパシティ、および混在するサービスの間に大きな犠牲を伴う必要があります。選択によっては、予測運営利益が減少し、ネットワークの特性に矛盾が発生することがあります。このような理由から、オプティカル・ネットワークによる次世代インターネット・サービスの採用および成長が妨げられてきました。サービス・プロバイダは、数千におよぶオプティカル速度の加入者ごとに、同時に供給帯域幅および価格の階層レベルを作成および適用できるインテリジェント IP ルーティング機器を求めています。

Cisco 7600 OSR では、サービス・プロバイダ・ネットワーク・エッジにハイタッチ IP サービスのラインレート・デリバリに重点を置いた、オプティカル WAN および MAN ネットワーキングが提供されます。これにより、サービス・プロバイダは、ネットワークを光の速度での「サービス対応型」にし、サービス・オファリングを競争に有利なように差別化できます。Cisco 7600 OSR は、シスコのエンドツーエンド IP+ オプティカル・オファリングにおける重要な要素です。サービス・プロバイダは、サービスおよび帯域幅の壁を打ち破り、売上と収益を伸ばすことができます。

Cisco 7600 OSR は、Catalyst 6500 ファミリの特にサービス・プロバイダ・ネットワークに適したコア基盤要素で構成される統合ソリューションです。Cisco 7600 OSR では、垂直にカードを装着でき、前から後ろに向かって通風される NEBS 準拠シャーシが提供されます。また、PFC2（Policy Feature Card 2）と MSFC2（Multilayer Switch Feature Card 2）を備えたスーパバイザ・エンジン 2 では、最高 30 Mpps のレートでルーティングする BGP4、IS-IS、および OSPF などのコア・プロトコルによる、完全な冗長構成で主なルーティングが処理されます。QoS および最大 30 Mpps までのラインレートでのパケット・フィルタリング機能も提供されます。このシャーシには、1 枚のカードに 256 Gbps スイッチ・ファブリック・モジュールが組み込まれるため、高い集約スループットが実現されます。残りの 7 つのスロットには、オプティカル・サービス・モジュールのほか、FlexWAN モジュールを含む従来の Catalyst 6000 ファミリのインターフェースを任意に組み合わせて装着できます。これにより、単一のボックスで、DS0 から OC48/STM-16 までの WAN インターフェース、および 10 Mbps イーサネットから 1 Gbps までの LAN インターフェースに対応できるスケーラビリティが提供されます。また、オプションで 256 Gbps クロスバー・ファブリックまたはスーパバイザ・エンジン、あるいはその両方をもう 1 つ挿入すれば、ファブリックやルート・プロセッサの冗長性を提供できます。

Cisco 7600 OSR は、特にオプティカル速度の IP トラフィックの量および複雑さを処理できる設計となっています。安定した高性能ルーティングとネットワーク・サービスをサポートし、同時にカスタマのアクセス・ニーズを満たすことができます。これらのサービスにより、サービス・プロバイダは、サービスの差別化に必要な付加価値サービスを展開し、継続的に収益を伸ばすことができます。

Cisco 7600 OSR では、TCP フロー長にかかわらず、1 秒あたり 3,000 万パケットの世界クラスのインテリジェント・ネットワーク・サービスが提供され、高速インターネット・サービスのプロビジョニングに最適なプラットフォームとなっています。

このプラットフォームでは、音声、ERP（Enterprise Resource Planning）、マルチキャストなどのユーザ・アプリケーションを識別したり、適切な優先順位のレベルを持つトラフィックを分類したりできます。パケット分類やマーキング、スケジューリング、ポリシング、および輻輳回避などの拡張 QoS 機能がサポートされます。アプリケーション・タイプ、ユーザ、セキュリティ、あらかじめ定義されているポリシなど、さまざまなメトリックに渡ってトラフィックを調整するインテリジェント機能が備わっているため、それぞれに決められたサービス・レベル契約（SLA）に従って、確実にカスタマのトラフィックが個別に扱われます。インテリジェント・ブロードキャスト制御が可能になり、リソースを有効に活用し、ネットワーク・パフォーマンスが向上されます。

Cisco 7600 OSR は、企業およびサービス・プロバイダの要件を解決するため、RIP（Routing Information Protocol）I および II、OSPF（Open Shortest Path First）、IGRP（Interior Gateway Routing Protocol）、EIGRP（Enhanced IGRP）、BGP4（Border Gateway Protocol 4）、IS-IS（Intermediate System-to- Intermediate System）など、業界をリードするルーティング・プロトコルに対応しています。

このシステムでは、リダンダント・スーパバイザ・モジュール、スイッチ・ファブリック・モジュール、および電源がサポートされるため、高いアベイラビリティが確保されます。また、Cisco IOS ホット・スタンバイ・ルータ・プロトコル（HSRP）により、複数の Cisco 7600 OSR に渡って、または Cisco 7600 と別のシスコ・ルータとの間でのルーティング冗長性が提供されます。

Cisco 7600 OSR では、Cisco IOS^(R) ポリシ・ルーティング機能がオプティカル・ラインレートでサポートされます。ポリシ・ルーティングは、宛先アドレス以外の情報も考慮してルーティングを決定する柔軟なメカニズムです。たとえば、サービス・プロバイダでは、特定のパケットを通常の最短パス以外の経路でルーティングするポリシ・ルーティングを適用できます。ポリシ・ルーティングのアプリケーションとして、イコール・アクセス、プロトコル依存ルーティング、発信元依存ルーティング、双方向対バッチ・トラフィックに基づくルーティング、または専用リンクに基づくルーティングなどの提供があります。

サービスの提供という要件の次には、サービスに対して課金できる必要があります。Cisco 7600 OSR があれば、スイッチング性能に影響を与えることなく、Cisco Netflow サービスによりトラフィック統計を収集できます。NetFlow サービスにより、鍵となる次のカスタマ・アプリケーションが可能になります。

• 課金および請求 - NetFlow では、非常に柔軟で詳細なリソース使用状況による課金のために、きめ細かなデータが提供されます。
• ネットワーク・プランニングおよび分析 - NetFlow データでは、戦略的ネットワーク・プランニングおよび実践的ネットワーク・エンジニアリングの決断を最適化する高度なツールに、鍵となる情報が提供されます。
• ネットワーク・モニタリング - NetFlow データにより、広範なほぼリアルタイムのネットワーク・モニタリングが可能になります。
• アプリケーション・モニタリングおよびプロファイリング - NetFlow データにより、ネットワーク管理者は、ネットワークにおけるアプリケーションの使用状況を詳細に時間ベースで監視できます。
• ユーザ・モニタリングおよびプロファイリング - NetFlow データにより、ネットワーク管理者は、カスタマおよびユーザ・ネットワークとアプリケーション・リソースの使用状況を詳細に把握できます。
• NetFlow データの蓄積および活用 - NetFlow データは蓄積できるため、後で取り出して分析し、予防的なマーケティングおよびカスタマ・サービス・プログラムのサポートに活用できます。

また、OSR では、サービスレベル契約（SLA）のもとでカスタマに提供されるサービス・レベルを監視する重要な機能もサポートされます。Cisco IOS には、ラウンドトリップ遅延、ジッタ、パケット損失、および SLA の基盤となるその他のメトリックを厳密に調べるメカニズム、サービス保証エージェント（SAA）が組み込まれています。OSR の SAA を活用することにより、CiscoWorks2000 Service Level Manager（SLM）で、MAN 集約ネットワークにおける SLA 準拠状況の作成、収集、およびレポートを管理できます。SLM は、OSS アプリケーションに統合され、サービスの提供と監視が完全に統合されます。

Cisco 7600 OSR では、広範なサービスが、オプティカル・サービス・モジュール（[OSM] WAN ライン・カード）あたり 6 Mpps、シャーシあたり 30 Mpps のオプティカル速度で提供されます。これは、スーパバイザ 2 の拡張 ASIC 設計および各 OSM の分散型 PXF（Parallel Express Forwarding）IP サービス・プロセッサなど、特定のハードウェアおよびソフトウェアの改良によって実現されています。

PFC2（Policy Feature Card 2）および MSFC2（Multilayer Switch Feature card 2）を備えたスーパバイザ・エンジン 2 により、30 Mpps の中央集中型パケット・スイッチング性能が提供されます。このスイッチング複合体では、セキュリティ・アクセス・コントロール・リスト（ACL）、トラフィック・ポリシングおよびマーキングのための QoS ACL の適用、ポリシ・ルーティングの決定、およびパケットの交換場所の判断が同時に実行されます。しかも、これらの処理は、パケット・サイズやフロー長にかかわらず、すべてラインレートで行われます。

スーパバイザ 2 および付随するドータ・カードにより、日常的なタスクが非常に高速に実行されます。しかし、めまぐるしく変化するインターネット市場では、サービス・プロバイダが迅速に新たなサービスを提供する必要があります。各 OSM には、最高 2 基までの PXF IP サービス・プロセッサを装着できるため、システム全体に順応性のある高速サービス（OSM あたり最高 6 Mpps）を分散できます。

それぞれの PXF IP サービス・プロセッサは、ネットワーキングに最適化された 16 の CPU から構成されます。各プロセッサは、プログラム可能な設計になっているため、高いスループットのレイヤ 3 サービスをサポートでき、従来の汎用マイクロプロセッサに基づく設計と比較して 30 倍の機能および性能が得られます。

Cisco 7600 OSR の 各 OSM には、最大 2 基の PXF IP サービス・プロセッサを分散して装着できます。この OSM により、サービス・プロバイダは、パフォーマンスを低下することなく広範な IP サービスを提供しながら、ネットワーク帯域幅およびパフォーマンスを拡張できます。このソリューションは、ネットワーク・アーキテクチャのさまざまな層に展開できるため、ネットワーク・パフォーマンスおよび IP サービスのデリバリを、カスタマの成長に比例して拡張できます。

シスコでは、ソフトウェア・サービス要件が今後変化していくと認識し、アップグレードによって新たに開発されたソフトウェア・サービスや改良されたソフトウェア・サービスを容易にサポートできるように Cisco 7600 OSR を設計しました。PXF IP サービス・プロセッサは、プログラム可能です。ソフトウェアをダウンロードすることによって、簡単かつ効率的に新しいサービスを付加したり、既存のサービスを改良できます。

初期リリース版 Cisco 7600 OSR の PXF IP サービス・プロセッサには、次のようないくつかのソフトウェア機能がプログラムされています。

• VTMS（Versatile Traffic Management System）を備えた拡張 QoS
• 宛先対応サービス

さらに、この製品のリリース後に MPLS（Multiprotocol Label Switching）が提供されます。次の項では、これらのサービスについて詳しく説明します。

VTMS は、Cisco 7600 OSR の QoS サービスの中でも最も重要な機能です。VTMS により、トラフィック・シェーピングおよびリンク共有機能（保証最小帯域幅など）が単一のシステムに統合されます。VTMS を使用すると、同時に数千のカスタマにサービスを提供するリンクのカスタマまたはトラフィック・クラスごとに、最大および最小帯域幅を割り当てることができます。たとえば、サービス・プロバイダは、10 Mbps、100 Mbps、および 1000 Mbps オファリングの LAN メトロ・サービスを販売できます。これらのサービスは、帯域幅を実際に注文を受けた量に制限して、物理的にはギガビット・イーサネット（1000 Mbps）で供給できます。カスタマがアップグレードする際には、サービス・プロバイダでは、ハードウェアをアップグレードしなくても、簡単なソフトウェアの変更で帯域幅を増加できます。VTMS により、音声などの遅延に影響されやすいトラフィックに絶対的な優先順位を設定できるため、サービス・プロバイダでは、付加価値マルチサービス・オファリングも提供できます。

Cisco 7600 OSR では、宛先対応サービスにより、BGP ルート情報に基づくパケットの最終的な宛先に基づいてサービスを決定できます。これにより、インターネット・パスがすべて等しいわけではないと認識されるため、サービス・プロバイダは、この事実を盛り込んだネットワークを構築できます。たとえば、多くの場合、別のプロバイダのネットワークを使用するより、サービス・プロバイダ自身のネットワークでできる限り多くのトラフィックを伝送する方がより高い費用効果が得られます。

PXF IP サービス・プロセッサに実装されたこのサービスにより、サービス・プロバイダは、さまざまな場所に送信されるトラフィックに対して個別にシェーピングおよび課金を実行できます。宛先対応サービスでは、宛先を識別するのに実証されたシスコの BGP4 が利用されます。宛先対応課金（DSB）および宛先対応 QoS（DSQoS）の 2 つの宛先対応サブシステムが提供されます。

宛先対応課金により、Cisco 7600 OSR により、最終的な宛先に基づいてカスタマのトラフィックを区別して課金できます。

DSB の主な利点は、サービス・プロバイダが自社のネットワーク・トポロジに基づいてカスタマに課金できることです。たとえば、サービス・プロバイダは、DSB を使用することにより、帯域幅のキャパシティが制限されているコストの高い大洋横断ルートに向かうトラフィックに対し、より高いレートでカスタマに課金できます。また、サービス・プロバイダ自身のネットワーク内にとどまろうとするすべてのトラフィックに対しては、より低いレートで請求し、このような「ネット内」動作を促進するとともに、高価な専用ピアリング契約を実装する必要性を回避できます。これを図 2 に示します。

図 2：宛先対応サービス

また、DSB には次の利点があります。

• ネットワーク内のトラフィック・パターンをより見やすくする。
• 専用ピアで接続する他のサービス・プロバイダを適切に決定する。
• ネットワーク・エッジで帯域幅を増加すべき場所の判断に役立つ。
• より優れたルーティング・ポリシを実装する。

宛先対応 QoS により、Cisco 7600 OSR では、IP フローの最終的な宛先に基づいて、トラフィック・シェーピングおよび保証最小帯域幅などの QoS 技術をトラフィックに適用できます。たとえば、サービス・プロバイダは、サービス・プロバイダ自身のネットワークにあるインターネット・データ・センタ（IDC）に向かうトラフィックに対して、遅延が最小限のプレミアム転送サービスを提供できます。他のネットワークに向かうトラフィックは、より低いスループットにシェーピングできます。これにより、カスタマにサービス・プロバイダのネットワーク内にあるサービスの使用を促すこともできます。

マルチプロトコル・ラベル・スイッチング（MPLS）は、ネットワークでパケット（フレーム）を転送する高性能の手段で、初期製品発売後に Cisco 7600 OSR で利用できます。MPLS では、ネットワーク・エッジにあるルータでパケット（フレーム）に単純なラベルを適用できます。ATM スイッチまたはネットワーク・コアにある既存のルータでは、最小限のルックアップ・オーバヘッドで、ラベルに従ってパケットを交換できます。

MPLS では、次のアプリケーションが提供されます。

• IP+ATM の統合 - MPLS により、IP サービスが直接 ATM スイッチに統合されます。
• IP VPN サービス - BGP と組み合わせた MPLS により、サービス・プロバイダのネットワークで数千に及ぶカスタマの VPN をサポートできます。このように、BGP を備えた MPLS により、ATM およびパケット・ベースの機器の両方において、柔軟、スケーラブル、および管理可能な VPN サービスが提供されます。
• IP 明示的ルーティングおよびトラフィック・エンジニアリング（TE） - 現在の IP ネットワークでの重大な問題は、IP トラフィックのフローを微調整して、使用可能なネットワーク帯域幅を最大限に活用する能力の欠如です。たとえば、特定のトラフィック・クラスには保護されたトランクを選択するなど、特定のフローを特定のパスに送信する機能もありません。この問題は、MPLS で解決されます。

QoS、セキュリティ、トラフィック・シェーピング、トラフィック課金および請求、MPLS などのソフトウェア・サービスは、インターネットが継続的に成長し革新を遂げる過程で重要なコンポーネントとして出現してきました。基礎となるこれらのサービスにより、VoIP（Voice over IP）および Video over IP、電子商取引、アプリケーション・ホスティングなど、より高度なサービスの作成が可能になります。これまで、サービス・プロバイダにとって、ネットワーク・パフォーマンスに重大な影響を与えることなく、既存のネットワーク機器を使用して、オプティカル速度で必要なサービスをすべて展開することは不可能でした。Cisco 7600 OSR により、サービス・プロバイダではこの壁が打ち破られ、ネットワーク・サービスの数や種類にかかわらず、一貫したパフォーマンスを提供できます。Cisco 7600 OSR により、サービスの展開方法が根本的に覆され、革新的なサービス・プロバイダによる提供サービスの差別化、および長期的な有利な競争力の確立が可能になります。