Cisco Carrier-Grade IPv6 ソリューション

Cisco Carrier-Grade サービス エンジン ― インターネットの未来を拓く

ブローシャ





Cisco Carrier-Grade サービス エンジン - インターネットの未来を拓く



IPv4 アドレスの枯渇問題


現在のインターネットで主流となっている IPv4 ベースのアドレス空間は、ユーザ数の激増、インターネットの地理的な拡大、さらにはインターネット対応ワイヤレス デバイス、家庭および産業用の機器、インターネットに接続したトランスポーテーション、統合テレフォニー サービス、RFID などのセンサー ネットワーク、スマート グリッド、クラウド コンピューティング、ゲームといった新しい用途に対応することができません。IPv4 アドレスの使用増加率に基づいた現在の予測では、2011 年 6 月に IPv4 アドレスは枯渇すると言われています。

実際、ビデオ、モバイル、クラウド コンピューティング アプリケーションの急増により、インターネットに接続しているデバイスの数は飛躍的に増加しています。それは、各家庭にインターネット アドレス変換(NAT)を導入したとしても、すぐに IPv4 アドレスのキャパシティを超えてしまうほどになっています。何の対応策も講じなければ、インターネットに依存する企業の成長はその時点で頭打ちとなります。したがって、大きなインターネット コミュニティであるサービス プロバイダー、ベンダー、顧客は、IPv4 アドレス枯渇問題に今すぐ対処する必要があります。

図 1 IPv4 アドレス ブロック使用状況の推移

図 1 IPv4 アドレス ブロック使用状況の推移
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出典:http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html(ジェフ・ヒューストン)

Carrier-Grade IPv6 ソリューション


シスコは、革新的な Cisco® Carrier-Grade IPv6(CGv6)ソリューションにより、IPv4 アドレス枯渇問題への対応をリードします。Cisco CGv6 では、IPv4 から IPv6 への移行に対して、「維持」(Preserve)、「準備」(Prepare)、「繁栄」(Prosper)という多段階のアプローチを採用しています。「維持」段階では、サービス プロバイダーは自社の管理下にある IPv4 アドレスの寿命を延ばします。「準備」段階では、IPv4 アドレスが増え続ける中で、サービス プロバイダーは IPv4 インフラストラクチャに IPv6 を導入して共存させます。「繁栄」段階では、サービス プロバイダーは最終的に大部分を IPv6 ネットワークに移行し、新たな利益をもたらすサービスを提供できる体制を作ります。Cisco CGv6 の多階層アプローチの基礎となっているのが、変換、トンネリング、カプセル化のテクノロジーです。これらは、Cisco Carrier-Grade サービス エンジン(CGSE; Carrier-Grade Service Engine)など新規あるいは既存の製品によって提供されます。またシスコは、この移行を実行するサービス プロバイダーを支援するために、CGv6 ポートフォリオの一部としてサービスも提供しています。このような包括的なソリューションを使用することで、顧客に対して段階的で確実な IPv6 への移行を保証できます。

図 2 インターネット対応デバイスの数

図 2 インターネット対応デバイスの数
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出典:Cisco VNI / Intel Embedded Internet Projections

Cisco Carrier-Grade サービス エンジン


Cisco CGSE は統合マルチ CPU のサービス モジュールで、CGv6 に特化したアプリケーションやサービスに必要となるキャリア クラスの性能と拡張性を提供します。定評あるハイエンド キャリア クラス ルーティング システムである CRS-1 の全モデルでサポートされ、1 スロットを占有します。CRS-1 に搭載された CGSE モジュールで動作する CGv6 は、数十ギガビットの性能で数千万の IP アドレス変換をサポートできます。これによりサービス プロバイダーは、IPv4 アドレス枯渇問題への対処と IPv6 への移行に対応することができます。また 1 台のシャーシに複数枚のサービス モジュールを搭載できるため、ネットワーク上にて最大限の CGv6 カバレッジが得られる場所に設置できる高性能なソリューションとなります。CGSE は、ライン レートでの変換情報のアカウンティングとロギングによって、可用性の高いアーキテクチャをサポートします。このプラットフォーム上で稼動する Cisco IOS® XR ソフトウェアは、CGSE を通して一部のパケットを迂回させる柔軟な方法を提供しながら、グローバルな IPv4 および IPv6 パケットが CRS-1 フォワーディング インフラストラクチャを通常どおりに利用できるようにしています。

図 3 CRS-1 用 Cisco Carrier-Grade サービス エンジン(CGSE)

図 3 CRS-1 用 Cisco Carrier-Grade サービス エンジン(CGSE)
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高い性能


CRS-1 に搭載された CGSE は、CGv6 サービスにキャリア クラスの性能を提供するために、以下の機能を提供します。

  • ステートフルな NAT44 に対して、1 秒あたり百万以上の接続を確立
  • NetFlow 9 を使用した NAT44 変換ステートのリアルタイム オフボックス ロギング
  • IPv4 および IPv6 のラインレート フォワーディング
  • 1 台のシャーシ内に複数枚の CGSE モジュールを追加できることで、性能が格段に向上

CGSE は、インターネットに接続した多数の IP ホストをサポートするネットワーク内に配置されます。ユーザ数が多くても、エンドユーザのエクスペリエンスは維持しなければなりません。既に説明した CGSE の高い性能は、ユーザがあらゆるサービスを快適に使い続けるために役立ちます。

膨大なスケーラビリティ


ネットワーク上では、多くの加入者が数え切れないほどのアプリケーションを利用するようになっています。したがって CGv6 には、このような加入者やアプリケーションの増加に対応できる能力が求められます。CGv6 を実行する CGSE は、IPv4 アドレスの枯渇問題への対応と IPv6 への移行のサポートにおいて、圧倒的なスケーラビリティを備えています。

  • CGSE モジュール 1 枚 あたり最大 2 千万のステートルフルな NAT44 変換をサポート
  • 数十万のプライベート IPv4 加入者に対するパブリック IPv4 インターネット アクセスをサポート
  • 1 台のシャーシに複数枚の CGSE モジュールを搭載できることで、多大なスケーラビリティを提供

インターネットに接続する多数の IP ホストをサポートするネットワークに CGv6 は配置されるため、高いスケーラビリティは重要です。

統合サービス


CGSE モジュールは、定評あるハイエンド ルーティング プラットフォームである CRS-1 で使用するための設計になっています。このモジュールは、4 スロット、8 スロット、16 スロット、マルチシャーシ バージョンを含む、CRS-1 のすべてのフォーム ファクタでサポートされます。このため、サービス プロバイダーは、CGv6 を必要に応じて拡張することができます。CGv6 は CRS-1 のルーティング インテリジェンスとも統合されているため、1 つのシステムで効率的に運用できます。CRS-1 プラットフォームは Secure Domain Routing(SDR)をサポートするため、プロバイダーは仮想ネットワーク インフラストラクチャで CGv6 を統合することもできます。

図 4 Cisco CRS-1

図 4 Cisco CRS-1
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CRS-1 での Cisco CGv6


CRS-1 の CGv6 では、次のサービスを提供します。

  • CRS-1 プラットフォームでの IPv4 および IPv6 のルーティングとフォワーディング
  • 既存の IETF NAT(RFC4787、RFC5382、RFC5508 で規定)の動作に基づいて IPv4 アドレス枯渇問題に対処する、サービス プロバイダー クラス NAT44

IPv6 への移行を支援するために実装されている Cisco CGv6 ソリューションには、以下のような機能が含まれています。

  • IETF の動作仕様に基づいたステートフルおよびステートレス IPv4/IPv6 変換
  • 6rd Border Relay(draft-ietf-softwire-ipv6-6rd で規定)
  • Dual-Stack Lite Tunnel Concentrator(draft-ietf-softwire-dual-stack-lite で規定)

CRS-1 で CGSE を利用することで実装される CGv6 ソリューションは、差し迫る IPv4 アドレス枯渇問題への解決策をサービス プロバイダーに提供します。同時に、IPv6 トンネリングや変換の機能を可能にする、低リスクでコスト効率の高い手段を提供します。

図 5 IPv6 移行までのステップ

図 5 IPv6 移行までのステップ
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関連情報


Cisco CRS-1 の詳細については、www.cisco.com/jp/go/crs/ を参照してください。

Cisco サービス プロバイダー ソリューションの詳細については、www.cisco.com/jp/go/sp/ を参照してください。

Cisco Carrier-Grade IPv6 ソリューションの詳細については、www.cisco.com/jp/go/cgv6/ を参照してください。

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