内容

概要

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

解決方法

新規コール ポリシー拒否の動作

SGSN での GGSN の選択方法

設定例

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。