パリティエラーの使用のトラブルシューティングガイド

はじめに

このドキュメントでは、ソフトパリティエラーとハードパリティエラーについて説明し、一般的なエラーメッセージについて説明し、パリティエラーの回避または最小化に役立つ方法を推奨します。

背景説明

最近のハードウェア設計とソフトウェア設計の改善により、パリティの問題も減少しています。

プロセッサまたはメモリ パリティ エラーについて

パリティ チェックは、データがメモリに保存されている間、少量のコンピュータ データ（通常 1 バイト）のパリティ（奇数または偶数）を表すための余分なバイナリ ディジット（ビット）のストレージです。格納されたデータから計算されたパリティ値は、最終的なパリティ値と比較されます。この 2 つの値が異なる場合、データ エラーを示し、少なくとも 1 ビットがデータ破損によって変更されているに違いありません。

コンピュータ システム内では、内的または外的原因による電気または磁気干渉により、メモリのシングル ビットが不意に逆の状態にフリップしている可能性があります。このイベントによってデータ ビットは無効となり、これはパリティ エラーと呼ばれます。

このようなメモリエラーが検出されない場合は、検出できない結果や重要でない結果が生じたり、保存されたデータが永続的に破損したり、マシンがクラッシュしたりする可能性があります。

ソフト パリティ エラーまたはハード　パリティ エラーとして分類されるメモリ パリティ エラーの原因はさまざまです。

ソフト エラー

ほとんどのパリティ エラーは静電気や磁気関連の環境条件によって発生します。

メモリ チップのシングル イベント エラーの大部分は、背景放射（宇宙線からの中性子など）、電磁干渉（EMI）、または静電気放電（ESD）によって発生します。 これらのイベントは、1つ以上のメモリセルの電気的状態をランダムに変更したり、メモリセルの読み取りおよび書き込みに使用される回路に干渉したりする可能性があります。

これらのイベントはソフト パリティ エラーと呼ばれ、一般的には一時的またはランダムに発生し、通常 1 回発生します。ソフト エラーは、軽微な場合と重大な場合があります。

• コンポーネントをリセットせずに修正できる軽微なソフト　エラーは、シングル イベント アップセット（SEU）です。
• コンポーネントまたはシステムのリセットを必要とする重大なソフトウェア エラーは、シングル イベント ラッチアップ（SEL）です。

ソフトエラーはハードウェアの誤動作によって発生するものではなく、一時的で発生頻度が低く、ほとんどの場合はSEUであり、メモリデータの環境破壊によって発生します。

ソフト パリティ エラーが発生した場合、影響を受けるシステムの場所で発生した最近の環境の変化を分析します。ソフトパリティエラーを引き起こす可能性のあるESDおよびEMIの一般的な発生源には、次のものがあります。

• 電源コードおよび電源装置
• 配電ユニット
• ユニバーサル電源装置
• 照明装置
• 発電機
• 核施設（放射）
• 太陽フレア（放射）

ハード エラー

他のパリティ エラーは、メモリ ハードウェアの物理的障害やメモリ セルの読み取り/書き込みに使用される回路によって発生します。

ハードウェアの製造元は、ハードウェアの欠陥を防止し、テストするため広範囲にわたる対策を講じています。ただし、不具合は可能です。たとえば、データビットの保存に使用されるメモリセルのいずれかが不正な形式である場合、電荷を保持できない可能性や、環境条件に対してより脆弱な可能性があります。

同様に、メモリ自体は正常に動作できますが、メモリセルの読み取りと書き込みに使用される回路に物理的または電気的な損傷があると、転送中にデータビットが変更され、パリティエラーが発生する可能性があります。

ハードパリティエラーと呼ばれるこれらのイベントは、通常は非常に頻繁に繰り返し発生し、影響を受けるメモリまたは回路が使用されるたびに発生します。正確な頻度は、障害の範囲および損傷した機器がどのように使用されるかによって異なります。

ハード　パリティ エラーは、ハードウェア障害が原因であり、影響を受けるコンポーネントを使用すると必ず再発することに注意してください。

ハード　パリティ エラーが発生した場合、影響を受けるシステムの場所で行われた物理的変更を分析します。ハードパリティエラーを引き起こす可能性があるハードウェアの動作不良の一般的な原因には、次のものがあります。

• 電源サージ（接地なし）
• ESD
• 過熱または冷却
• 不正なインストールまたは部分的インストール
• コンポーネントの非互換性
• 製造上の欠陥

一般的なエラー メッセージ

Cisco IOS^{® ソフトウェアは、システム内の影響を受けるコンポーネントおよびその相対的な影響によって異なる、さまざまなパリティ エラー メッセージを表示します。}

プロセッサ

RAM

ASIC

エラー メッセージの包括的なリストについては、次の Cisco IOS ソフトウェアのドキュメントを参照してください。

• Cisco IOS Release 12.2SX システム メッセージ ガイド
• Cisco IOS Release 15.x SY システム メッセージ ガイド

アウトプット インタープリタ ツール（登録ユーザ専用）は、特定の show コマンドをサポートしています。show コマンドの出力の分析を表示するには、Output Interpreter Tool を使用します。

最新の進歩

パリティ エラーのフィールドへの調査が進行中で、すべてのシナリオには対処できませんが、Cisco Catalyst 6500 ハードウェアおよびソフトウェアの開発組織は、エラー訂正コード（ECC）の保護など、パリティ エラーの発生を最小限に抑え、緩和する新しい方法を継続して導入しています。

このドキュメントは第三世代の Catalyst 6500 製品（WS-XSUP720 および初期の 6700 シリーズ）の説明から開始されていますが、このセクションでは第四世代（VS-S720-10G および後期の 6700 シリーズ）および第五世代（VS-SUP2T-10G および 6900 シリーズ）で導入された改善について要約して説明します。

プロセッサ

VS-S720-10G モジュールは、新しい IBC とそれぞれ 600Mhz で動作する、アップデートされた SR7010A 縮小命令セット コンピュータ（RISC）RP および SP CPU を備える最新の MSFC3 ドーターボードを搭載しています。レベル 1（L1）、レベル 2（L2）、およびレベル 3（L3）キャッシュはパリティ検出が可能です。最新の IBC は、初期世代のすべての機能を備え、装着された SRAM に対する ECC 保護（シングルビットの訂正、複数ビットの検出）が追加されています。

6700 シリーズのモジュールは、リセットする必要なくシングルビット パリティ エラーを修正できる ECC 保護機能付き L2 キャッシュ（L1 キャッシュはパリティ検出可能）を備える CPU をサポートします。ただし、Cisco Bug ID CSCsz39222 により、シングルビット CPU のキャッシュ パリティ エラーが発生する場合、Cisco IOS ソフトウェアのバージョン 12.2SXI（スーパーバイザ エンジン 720）はモジュールをとにかくリセットします。これは、Cisco IOS ソフトウェアのバージョン 12.2SXJ（スーパーバイザ エンジン 720）と 15.0SY（スーパーバイザ エンジン 2T）で解決されています。

VS-SUP2T-10G は、統合された IBC とコアあたり 1.5Ghz で動作する新しいシングル、デュアルコア MPC8572 PPC RP CPU（ECC 保護機能付き L2 および L3 キャッシュ、L1 キャッシュはパリティ検出可能）を備える新しい MSFC5 ドーターボードを搭載しています。RP CPU が現在利用できない場合でも利用できる、新しい個別アウトオブバンド接管理プロセッサ（CMP）CPU と ECC 保護機能付き DRAM も搭載しています。

新しい IBC は、より以前の世代のすべての機能を備え、装着された SRAM に対する ECC 保護とパリティ エラー処理の改善をサポートします。また、新しい MSFC5 は、すべてのモジュールの初期化および診断イベントを格納するオンボード障害ロギング（OBFL）ROM を備えています。また、新しいシングル CPU デザインにより、パリティ エラー イベントの統計的可能性が低減します。

6900 シリーズのモジュールは、リセットする必要なくシングルビット パリティ エラーを修正できる ECC 保護機能付き L1 および L2 キャッシュを備える最新の CPU をサポートします。新しい世代は、同じ IBC をサポートし、シングルビット パリティ エラー訂正を処理するソフトウェアが組み込まれています。

RAM

MSFC3 搭載 VS-S720-10G は、266Mhz で動作する ECC 保護機能付きダブルデータレート（DDR）SDRAM を備えています。

6700 シリーズのモジュールは、266Mhz で動作する ECC 保護機能付き DDR SDRAM をサポートします。

DDR SDRAM インターフェイスは、シングルデータレート（SDR）SDRAM と比較して、電気的データとクロック信号のタイミングにより厳密に制御によって、より高い転送レートを可能にします。DDR インターフェイスは、ダブル ポンピング（クロック信号の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジの両方でのデータ転送）を使用して、クロック周波数を低下します。低いクロック周波数は、コントローラにメモリを接続する回路基板上の信号の完全性要件を軽減します。

MSFC5 搭載 VS-SUP2T-10G は、667Mhz で動作する ECC 保護機能付き　DDR3 SDRAM を備えています。

6900 シリーズのモジュールは、667Mhz で動作する ECC 保護機能付き DDR3 SDRAM をサポートします。

前任者（DDR2 と DDR）を上回る DDR3 SDRAM の主な利点は、2 倍のレート（内部メモリ アレイの速度の 8 倍）でデータを転送できることです。これにより、より高い帯域幅とピーク データ レートがイネーブルになります。また、DDR3 メモリは、DDR および DDR2 と同じ電気信号規格を使用しているにもかかわらず、電力消費を 30% 削減します。

ASIC

PFC3C 搭載 VS-S720-10G は、ECC 保護機能付き SRAM パケット バッファを備えています。これは、モジュールのリセットなしシングルビット パリティエラー訂正と共にマルチビット パリティエラー検出機能を提供します。

DFC3C 搭載 6700 シリーズは、ECC 保護機能付き SRAM パケット バッファを備えています。これは、モジュールのリセットなしシングルビット パリティエラー訂正と共にマルチビット パリティエラー検出機能を提供します。

PFC4 搭載 VS-SUP2T-10G は、ECC 保護機能付き SRAM パケット バッファを備えています。これは、モジュールのリセットなしシングルビット パリティエラー訂正と共にマルチビット パリティエラー検出機能を提供します。

DFC4 搭載 6900 シリーズは、ECC 保護機能付き SRAM パケット バッファを備えています。これは、モジュールのリセットなしシングルビット パリティエラー訂正と共にマルチビット パリティエラー検出機能を提供します。

[ソフトウェア（Software）]

Cisco IOS ソフトウェアは、ECC 保護機能をサポートするように設計されています。ECC保護をサポートするハードウェアコンポーネントでSEUが発生した場合、コードは破損したデータを修正するか、影響を受けるコンポーネントをリセットします。影響を受けるモジュールの完全なハードウェアリセットは必要ありません。 

ただし、以前のバージョンの Cisco IOS ソフトウェアでは、動作が意図的に変更されているか、またはソフトウェアのバグによる異常に起因するいくつかの例外があります。次に 2 つの顕著な例外をします。

MSFC IBC のリセット

12.1(8)E から 12.2(33)SXI3 までの Cisco IOS ソフトウェア バージョンでは、SEU SYSTEM_CONTROLLER-3-ERROR イベントへの応答のデフォルト動作で IBC がリセットされ、エラー メッセージが記録されました。ただし、この修正措置によって、IBC（そのため、CPU）の文書化された一部のケースでは、データの送受信できなくなりました。

.このため、エラー メッセージを記録し、システムをリセットするために、バージョン 12.2(33)SXI4（Cisco Bug ID CSCtf51541）の後に動作が変更されました。この反応はより深刻に見えるかもしれませんが、応答しないシステムを持つよりも、システムをリセットしてメモリ構造を修正することをお勧めします。

現在開発中の機能(Cisco Bug ID CSCtr89859)には、デフォルトの動作を切り替えることができる新しいコマンドラインインターフェイス(CLI)コマンドが追加されています。この拡張機能は、シングル スーパーバイザを使用しているため、スーパーバイザの冗長性を備えていないシステムに最も当てはまります。

6700シリーズでの「シングルビットパリティエラー」のリセット

12.2(33)SXI5よりも前のCisco IOSソフトウェアバージョンでは、ソフトウェアのバグ(Cisco Bug ID CSCtj06411)により、シングルビットパリティエラーでさえ6700モジュールをリセットする場合がありました。これは、通常修正可能なパリティ エラーであり、モジュールをリセットである必要はありません。

これは、スーパーバイザ エンジン 720 対応のバージョン 12.2(33)SXI6 および 12.2SXJ、スーパーバイザ エンジン 2T 対応のバージョン 15.0SY で解決されました。適切なバージョンへアップグレードした後、6700 モジュールは単にエラー メッセージを記録し、動作を続行します。

推奨事項

このポイントで、多分ソフトまたはハード パリティ エラーが発生したかどうかを判断しました。これは1つのインシデントに対応できますが、他のパリティエラーの脆弱性が存在する可能性があるため、ネットワーク全体に対してより包括的なアプローチを取ることができます。

このため、シスコおよび Catalyst 6500 の営業部門では、これらの緩和手順を見直し、将来のパリティ エラーを解消または低減するために適切な修正措置を講じることを推奨しています。

ソフト エラー（SEU）

シングルイベント（ソフト）パリティエラーは、環境条件によって発生し、1回(SEU)または非常にまれにしか（月ごと、年ごとに）発生しません。ハードウェアを交換する必要はありませんが、将来の発生を軽減したい場合があります。

次のベスト プラクティスは、ソフト パリティ エラー発生の可能性を低減します。

環境監査

シスコでは、影響を受けるネットワークの場所の環境監査を行うことを推奨します。この監査は、自分自身で実行することも、シスコの担当者と共同で実行することも、シスコチーム(シスコアドバンスドサービスなど)と共同で実行することも、サードパーティのコンサルタントを通じて実行することもできます。

環境監査の正確な対象範囲と複雑さは、地理的な場所、建物と部屋のサイズと設計、電気設計とレイアウト、およびその他の関連要因など、多くの異なる変数によって決まります。

ネットワーク内またはネットワークの周囲に、ESDおよびEMIの環境要因が存在する可能性を検討します。ソフトパリティエラーの原因となる可能性がある干渉の一般的な発生源を次に示します。

• 電源コードおよび電源装置
• 配電ユニット
• ユニバーサル電源装置
• 照明装置
• 発電機
• 核施設（放射）
• 太陽フレア（放射）

シャーシの配置

SEU は、配電ユニット、発電機、または照明装置がシャーシに非常に近いところにあるか、複数の電源コードがシャーシの上または側にあると発生する可能性があります。

Catalyst 6500 シャーシと電源および磁気源との間に十分な間隔を確保することが重要です。推奨される間隔はコンポーネントによって異なり、コンポーネントのデータ シートから入手できます。

一般に、電気および磁気干渉の一般的要因から少なくとも 3 ~ 6 インチ離してシステムを設置することを推奨します。電源ケーブルは、可能な限りシャーシから離れた場所に配線でき、シャーシの上または横に密集した束や多数の数で敷設することはできません。

アース

電源変動および電源サージは比較的一般的な現象であり、Catalyst 6500 の電源装置は電圧電流のわずかな変化に対応するように設計されています。

ただし、過剰な電気電圧がシステムから取り除かれるように、シャーシおよびラックに適切な接地を行うことが重要です。適切な接地が行われていないと、電源サージによって、さまざまなASICやメモリコンポーネントに損傷や誤動作が発生する可能性があります。詳細は、『Catalyst 6500 シリーズ スイッチ インストール ガイド、スイッチのインストール、 システムの接地の確立』を参照してください。

ESD

ESD は、目に見える障害なしに、重要なコンポーネントを容易に損傷する可能性があります。適切な予防措置をラボの運用ポリシーに組み込むことはできますが、このような措置は、便宜上および監視が限られているため、残念ながら無視されることが多くあります。

シスコでは、ラボ運用管理で、シスコと共同して、すべてのネットワーク エリアまたは少なくともハードウェア障害が発生したか、ミッション クリティカルとして指定されたすべてのエリアの環境監査を実行することを推奨します。シスコでは、いったん監査が完了したら、将来の SEU パリティ イベントを回避するために、新規にインストールされたすべてのシステムに対して、標準化された環境チェックリストを導入することを推奨します。

最新のファームウェア（ROMmon）

Catalyst ハードウェア コンポーネントは、ファームウェア（別名 ROMmon）コードを使用して、初期化、通信、および診断の実行を行います。いったんこれらの機能が完了すると、システム動作は Cisco IOS ソフトウェアに引き継がれます。ファームウェアで問題が起きることはめったにありませんが、スーパーバイザおよびモジュールで異なるバージョンのファームウェア コードを使用している場合、問題が生じる可能性があります。

このため、適切なモジュールの初期化と通信を確実行うために、すべてのコンポーネントで必ず最新のファームウェア コードを使用することがベスト プラクティスです。シスコでは、運用管理でネットワーク監査を実行し、最新のファームウェア バージョンを使用して、すべてのハードウェアコンポーネントをアップグレードすることを推奨します。

既知のファームウェアの問題およびアップグレード手順については、以下に文書化されています。

• Supervisor Engine 720 スイッチ プロセッサの ROMMON のリリース ノート
• 6700 シリーズのスイッチング モジュールの ROMMON のリリース ノート

Cisco Web サイトから最新のファームウェア バージョンをダウンロードします。

• Cisco Catalyst 6500シリーズSupervisor Engine 720/MSFC3 - 8.5(4) Rommon
• 10GE アップリンク搭載 Cisco Catalyst 6500 シリーズの仮想スイッチング スーパーバイザ エンジン 720 - 12.2(18r)S1 ROMmon

取り付けネジ

すべてのモジュラのネットワーク システムは、物理インターフェイス　ピンのセットを使用してシャーシ バックプレーンに挿入するように設計されています。シャーシ バックプレーン自体は、相互接続された一連の配線です。各シャーシ スロットのピンは、スーパーバイザとイーサネット モジュール間の物理データ接続を形成します。このため、これらのピンの適切な挿入と配置が重要です。

Catalyst 6500 には、シャーシの取り付けに役立つガイド レールとアライメント ピンが用意されています。スロット ピン（ソケット）およびモジュール コネクタは、高帯域幅に対応する電気接続を簡単にかみ合わせられるように設計されています。いったんシャーシに挿入されると、バックプレーン ピンを完全にかみ合わせるモジュールのいずれかの側に取り付けネジが用意されています。詳細は、『Catalyst 6500 シリーズ スイッチのモジュール　インストレーション ノート』を参照してください。

モジュールがスロットに正しく装着され、取り付けネジが正しく締められていれば、通信の問題が発生することは考えられません。ただし、日常のモジュールの挿入では、不適切なピン挿入や不完全なピン挿入を引き起こす可能性のある次のような状況が発生する可能性があります。

• 不十分な挿入力：モジュールが取り付けネジを使用せずに部分的に挿入されている場合、バスストールが発生し、モジュールが他のモジュールと通信できなくなる可能性があります。挿入のレベルによっては（たとえば、物理的な接触が限られている場合）、モジュールはデータを送受信できますが、ビットエラーが発生してパケットが破損する可能性があります。
• 垂直方向の位置合わせの不具合：モジュールの 1 方の側だけガイド レールにある場合、この問題が発生します。これは、モジュールが対角線に表示され、通常どおりバックプレーン ピンに接続されないので簡単に識別されます。
• 水平方向の位置合わせの不具合：取り付けネジが 1 方の側にのみ使用されている場合、一部のピンが正しくかみ合わせられません。モジュールが正しく挿入されているように見える場合があるため、これは一般的な問題です。水平方向の位置合わせの不具合は、実際には不十分な挿入力により発生するケースです。

シスコでは、実稼働環境で、すべての Catalyst 6500 モジュールにある取り付けネジの使用を強制する運用管理プロセスを導入することを推奨します。これにより、バックプレーン ピンの適切かつ完全な挿入および配置が確実に行えるようになり、ビット エラーおよび関連の通信障害による将来の障害発生が防止されます。

ハード エラー（障害）

頻繁かつ繰り返し発生する可能性のある（ハード）パリティ エラーは、読み取り/書き込みに使用するメモリまたは回路の物理的な誤動作によって発生します。このような場合、ハードウェアを交換し、シスコ TAC（Technical Assistance Center）またはシスコ システム エンジニアに依頼して、返却したハードウェアに対して EFA を実施します。

次のベスト プラクティスにより、ハード パリティ エラーの可能性が大幅に低減します。

ハードウェア（MTBF および EOL）の監査

シスコでは、影響を受けるネットワークの場所のネットワーク監査を行うことを推奨します。この監査は、自分自身で実行することも、シスコの担当者と共同で実行することも、シスコチーム(シスコアドバンスドサービスなど)と共同で実行することも、サードパーティのコンサルタントを通じて実行することもできます。

すべてのハードウェア（すべてのベンダーから提供される）の物理的完全性が最終的に低下するため、時間の経過に伴ってコンポーネントの障害発生の可能性が高まることを完全に理解するために、ネットワークのすべてのハードウェア コンポーネントのライフサイクルを追跡することが重要です。

ハードウェアの信頼性は、平均故障間隔（MTBF）フレームワークによって測定できます。MTBFは統計的な平均値に過ぎないため、MTBF期間の終了時に障害が確実に発生する可能性があるという意味ではありません。ただし、コンポーネント障害の可能性と脆弱性が増加するため、このようなハードウェアに更新フラグを付けることができます。各 Catalyst 6500 製品の特定の MTBF 値については、『Cisco Catalyst 6500 シリーズ スイッチのデータ シート』を参照してください。

Catalyst 6500システムレベルのMTBF値は、7年以上にわたって集計されています。

シスコでは、MTBF フレームワークに加えて、特定の製品の想定されるライフサイクルを定義し、レガシー機器の更新に役立つ適切な通知を行うがサポート終了（EOL）フレームワークも提供します。詳細は、各種レガシー Catalyst 6500 製品の『サポート終了および販売終了通知』を参照してください。

シスコでは、このハードウェア監査の結果として、更新が必要になる可能性のあるハードウェアを識別し、追跡する独自の MTBF および EOL プロセスを導入することを推奨します。これにより、最新のハードウェアを稼働、ハードウェア障害の可能性を最小限に抑えることができるようになります。

ハードウェア診断

Catalyst 6500 シリーズおよび Cisco IOS ソフトウェアは、システムで使用されるすべてのハードウェア コンポーネントに対応する Generic Online Diagnostics（GOLD）およびヘルス モニタリング（HM）診断を提供します。イネーブルにできる基本的な診断の 2 つのタイプにオンデマンドとブートがあります。詳細は、『Cisco Catalyst 6500 シリーズ スイッチでの　Generic Online Diagnostics』を参照してください。

すべての診断テストが確実に実行され、すべてのハードウェアコンポーネントが起動時に期待どおりに機能していることを確認するために、すべてのハードウェアコンポーネントに対して完全なブートアップ診断を有効にすることを推奨します。

またシスコでは、重要なインフラストラクチャ コンポーネントの定期、オンデマンド診断を毎日または毎週スケジュールすることを推奨します。初期化時にのみ発生するブートアップ診断だけではなく、オンデマンド診断によりハードウェアは予期したとおり動作し続けることができます。詳細は、『Catalyst 6500 リリース 12.2SX ソフトウェア コンフィギュレーション ガイド、インターフェイスおよびハードウェア コンポーネント、オンライン診断』を参照してください。

デフォルトのオンデマンド診断テストに加えて、誤動作する可能性のあるメモリコンポーネントを予防的に特定するために、次のオンデマンド診断テストを有効にすることを推奨します。

• TestLinecardMemory
• TestAsicMemory

関連情報

• シスココミュニティ – %C4K_RKNOVA-2-EDACSOFTERROR
• テクニカル サポートとドキュメント - Cisco Systems