HFC ネットワークでの双方向データ ケーブル モデムをサポートするには、TFTP サーバ、DHCP サーバ、および Time-of-day（TOD）サーバが必要です。これらのサーバを使用できない場合、ケーブル モデムはブートしません。ログ サーバとセキュリティ サーバは、ケーブル モデムの設定と動作に必要ありません。ログ サーバまたはセキュリティ サーバが存在しない場合、ケーブル モデムは警告メッセージを生成しますが、正常にブートして機能し続けます。

図 1. 双方向 HFC ネットワークに必要なサーバ

このプロビジョニング モデルでは、TOD および TFTP サーバは RFC 868 および RFC 1350 仕様の標準的なインターネット実装です。UNIX ベースのオペレーティング システムを実行するコンピュータにはたいてい、標準的なソフトウェア機能として TOD サーバおよび TFTP サーバが搭載されています。通常、TOD サーバは UNIX inetd に組み込まれており、追加設定は必要ありません。TFTP サーバは標準ソフトウェアで通常ディセーブルになっていますが、ユーザがイネーブルにすることができます。Microsoft NT のサーバ ソフトウェアには、サービス コントロール パネルによりイネーブル化できる TFTP サーバが含まれています。Microsoft NT に TOD サーバは含まれません。Microsoft NT の TOD サーバのパブリック ドメイン バージョンは複数のサイトからダウンロードできます。

上の図に示された DHCP およびドメイン ネーム システム（DNS）サーバは、Cisco Network Registrar バージョン 2.0 以降で利用可能な DHCP/DNS サーバである必要があります。CNR は IP アドレスのポリシーベースの割り当てを実施する唯一の DHCP サーバです。ヘッドエンドは、Cisco cBR-8 コンバージド ブロードバンド ルータである必要があります。リモート アクセス サーバは、単方向（ダウンストリームのみ）の通信に制限された HFC ネットワークでのみ必要です。一方向 HFC ネットワークでは、PC からヘッドエンドを経由したインターネットへのアップストリーム データは、ダイヤルアップ接続により伝送されます。アップストリーム データのこのダイヤルアップ接続は、Telco リターンと呼ばれます。単純化するため、モデルにはログ サーバとセキュリティ サーバは含まれません。『CiscoNetworkRegistrarUserManual』で説明しているように、ケーブル モデムのポリシーに適切な DHCP オプションを含めることにより、ログ サーバとセキュリティ サーバを使用するようにケーブル モデムを設定できます。

CNR は、Windows または Solaris上で動作するダイナミック IP アドレス管理システムであり、Dynamic Host Configuration Protocol（DHCP）を使用してブロードバンド ネットワーク上のケーブル インターフェイス、PC、およびその他のデバイスに IP アドレスを割り当てます。CNR ツールには、ケーブル システム管理者が個々の DHCP オプションの定義と表示、ネットワーク上のデバイスの ID またはタイプの定義、および事前定義されたクラスまたはグループへのデバイス割り当てを実行できるスクリプト拡張が含まれています。

ケーブル システム管理者は、CNR ツールを使って以下を提供するポリシーを指定できます。

• 統合された DHCP サーバおよびドメイン ネーム サーバ（DNS）サービス
• ネットワークのサイズに基づく Time-of-Day（ToD）および Trivial File Transfer Protocol（TFTP）サーバ
• DHCP セーフ フェールオーバーおよびダイナミック DNS 更新

（注）	これは、CNR 3.0 以上でのみ使用可能です。

スクリプトの概要のセクションで示されている CNR ツールおよび拡張スクリプトを使用すると、ケーブル システム管理者は、各加入者サイトでサポートするサービスと構成に基づいて、ネットワークおよび各ケーブル インターフェイスの範囲、ポリシー、およびオプションを指定できます。

（注）	範囲とは、TCP/IP アドレスの管理グループを指します。範囲内にあるすべての IP アドレスは同じサブネットにある必要があります。

ケーブル システム管理者は、すべての標準オプションのシステム デフォルト ポリシーを定義し、特定のサブネットに関連するオプション（ケーブル インターフェイスなど）について範囲固有のポリシーを使用します。これにより、DHCP は IP アドレスを使用して情報を送信できます。

スクリプトには 7 つのエントリ ポイントがあります。

• post-packet-decode
• pre-client-lookup
• post-client-lookup：クライアント クラス プロセスの結果を検査して対処し、データ項目を pre-packet-encode 拡張ポイントで使用する環境ディクショナリ内に配置します（DHCP リレー オプションを含む）
• check-lease-acceptable
• pre-packet-encode
• post-sent-packet
• pre-dns-add-forward

Cisco Network Registrar（CNR）は、Dynamic Host Configuration Protocol（DHCP）を使用してサービス クラスなどの事前定義されたポリシー セットに基づいてネットワーク上の PC や他の装置に IP アドレスを割り当てる、ダイナミック IP アドレス管理システムです。CNR は、要求側装置の ID またはタイプと適用されているポリシーに基づき、アドレス プールから使用可能な IP アドレスを割り当てます。たとえば、CNR は登録済みの装置と未登録の装置、および特定のサービス クラスに割り当てられている登録済み装置を判別できます。

また、CNR にはプログラムまたはスクリプトによるカスタマイズ可能な拡張機能が提供され、これにより、個々の DHCP オプションを表示したり、オプションの内容に基づいて装置の ID またはタイプを決定したり、事前定義されたクラスまたはグループに装置を割り当てたりできるようになります。これらの拡張機能を使用して、PC とケーブル モデムを区別して、それらに異なるアドレス プールからの IP アドレスを割り当てることができます。

典型的な Data-over-Cable 環境では、サービス プロバイダーは、加入者の顧客宅内装置（CPE）について収集する必要がある情報の量を低減するプロビジョニングの簡略化に関心があります。現行のプロビジョニング モデルをサポートするためには、加入者の住居や職場に現場技術者を派遣してケーブル モデムを設置および設定する必要があります。技術者は現場訪問中に顧客のアカウントのデータベースにケーブル モデムのシリアル番号と MAC アドレスを登録することになる場合があります。ケーブル モデムを再設置するためには現場技術者が加入者サイトに実際に赴く必要があるため、プロバイダーはモデムの情報を容易に追跡できます。

困難なのは、ケーブル加入者の PC に関する情報を手動で登録、追跡することです。加入者が新しい PC を購入したり、ネットワーク インターフェイス カード（NIC）を交換していても、その変更を知らせてこない場合があります。CNR による自動プロビジョニングは、顧客の機器を追跡するのに必要なカスタマー サービスの介入を減らします。このマニュアルで説明するプロビジョニング モデルを使用するために、ケーブル モデムのシリアル番号と MAC アドレスの追跡は依然として必要ですが、加入者サイトに設置された PC または NIC カードに関する情報を追跡する必要はありません。

このマニュアルの残りの部分では、このモデルをサポートするための CNR の設定方法について説明します。以下の項では、ケーブル ヘッドエンドに必要な機器とサーバについて説明し、DOCSIS 互換ケーブル モデムと Cisco ユニバーサル ブロードバンド ルータ間のインタラクションの概要を示します。また、このプロビジョニング モデルをサポートするための CNR の設定方法に関する手引きを提供します。

Cisco コンバージド ブロードバンド ルータとケーブル モデムは、Data Over Cable Service Interface Specification（DOCSIS）標準規格に基づいています。これらの標準規格は、Multimedia Cable Network Systems, Ltd.（MCNS）と呼ばれるケーブル サービス プロバイダーのコンソーシアムによって作成され、そのケーブル ヘッドエンドとさまざまなベンダーが製造するケーブルモデム機器が相互運用することを目的にしています。主な DOCSIS 標準規格では、ケーブル モデムが任意のヘッドエンド機器と通信したり、ヘッドエンド機器が任意のケーブル モデムと通信したりするための基盤を提供します。

アクティビティが複数のチャネルに分散されるように、ケーブル モデムは特定のケーブル チャネル上で動作するように割り当てられます。ヘッドエンドに取り付けられた各 Cisco cBR-8 ルータは、特定のチャネルを処理します。ネットワーク計画の一環として、各ケーブル モデムが使用できるチャネルを決定してください。

ケーブル モデムは、次のイベントが発生するまでネットワークに接続できません。

• ケーブル モデムは初期化して、ヘッドエンドと通信するために使用できる最初の周波数が見つかるまで使用可能な周波数の範囲を調べます。ケーブル モデムは別のベンダーの DOCSIS 互換デバイスの可能性があり、ヘッドエンドは Cisco cBR-8 ルータが取り付けられている可能性があります。初期接続のこの時点では、ケーブル モデムは、適切なチャネルで通信しているかどうかを判断できません。
• ケーブル モデムが DHCP サーバ プロセスを実行し、サーバからコンフィギュレーション ファイルを受信します。
• コンフィギュレーション ファイル内のいずれかのパラメータで、使用できるチャネルをケーブル モデムに通知します。
• 割り当てられたチャネルがケーブル モデムに現在接続されている Cisco cBR-8 ルータで使用できない場合、ケーブル モデムは自身をリセットし、割り当てられたチャネルで起動します。
• この 2 回目の DHCP プロセス中に、モデムは正しい CMTS に接続されます。今度はコンフィギュレーション ファイルがロードされます。DOCSIS 互換ケーブル モデムがネットワークにアクセスするには、DHCP サーバに 2 回、2 つの異なるネットワークを介してアクセスすることになります。そのため、クライアントあたり 1 リースの IP アドレッシングが重要です。

DHCP オプションおよびパケット フィールドは、ケーブル モデムが正常に起動して動作するために必要です。以下の表は、必須の DHCP オプションとフィールドを示しています。

テスト構成で Cisco Network Registrar を設定するために、次の情報を使用できます。この構成は、DHCP 関連の設定のみを説明します。DNS の設定やダイナミック DNS（DDNS）の設定については扱いません。範囲、プライマリ範囲、セカンダリ範囲、範囲選択タグ、クライアント クラス、CNR ポリシーなど、重要な CNR の概念を理解しておく必要があります。これらの概念の詳細については、『Using Network Registrar』パブリケーションを参照してください。

テスト構成では、次の操作を実行するように CNR を構成できます。

• 複数のネットワーク番号をサポートするポートを介して、HFC ネットワーク上のケーブル モデムや PC から DHCP 要求を受信します。ヘッドエンドの Cisco cBR-8 ルータをフォワーダとして設定する必要があります（iphelper が構成されます）。
• net-10 ネットワーク（インターネットへのルーティング不可能）と net-24 ネットワーク（インターネットへのルーティング可能）という 2 つのネットワークで IP アドレスを提供します。
• デバイスの MAC アドレスに基づいてケーブル モデムと PC との違いを通知し、net-24 アドレスを PC へ、および net-10 アドレスをケーブル モデムへ提供します。
• 認識されていない MAC アドレスへ IP アドレスの提供を拒否します。

これらのオプションを実行するには、次の CNR の構成項目を実装する必要があります。

• 2 つの範囲選択タグを作成します。1 つは PC 用、もう 1 つはケーブル モデム用です。
• 2 つのクライアント クラスを作成します。1 つは PC 用、もう 1 つはケーブル モデム用です。
• ケーブル モデム デバイスに適したリース ポリシーを作成します。
• PC デバイスに適したリース ポリシーを作成します。
• クラス A net-24（ルーティング可能）アドレスが含まれる範囲を作成します。
• クラス A net-10（ルーティング不可能）アドレスが含まれる範囲を作成します。
• net-24 アドレスが含まれる範囲をプライマリ範囲として識別し、net-10 アドレスが含まれる別の範囲を net-24 範囲に対するセカンダリとして構成します。

（注）	Cisco cBR-8 ルータのアップストリーム ポートは、net-24 ネットワーク上のプライマリ ネットワーク アドレスで構成する必要があります（24.1.1.1 など）。

• 適切な範囲にポリシーを割り当てます。
• ケーブル モデムと PC の MAC アドレスをクライアント エントリ リストに追加します。
• ルーティング可能なアドレスを含む範囲と PC タグを関連付けます。
• ルーティング不可能なアドレスを含む範囲とケーブル モデム タグを関連付けます。
• ケーブル モデム クライアント クラスとケーブル モデム タグを関連付けます。
• PC クライアント クラスと PC タグを関連付けます。
• PC クラスに PC MAC を割り当てます。
• ケーブル モデム クラスにケーブル モデム MAC を割り当てます。
• クライアント クラス処理を有効にします。

次の図は、HFC ネットワークにおけるテスト CNR 構成を示しています。

図 2. HFC ネットワークにおけるテスト構成

これらの構成項目とその関連付けは、CNR 管理グラフィカル ユーザ インターフェイス（GUI）またはコマンドライン インターフェイス（CLI）を使用して作成できます。次のサンプル スクリプトは、サンプル サーバの DHCP を構成します。

File: cabledemo.rc
Command line: nrcmd -C <cluster> -N <user name> -P <password> -b < cabledemo.rc
---------------------------------------------------------------------------------------
scope-selection-tag tag-CM create
scope-selection-tag tag-PC create
client-class create class-CM 
client-class class-CM set selection-criteria=tag-CM
client-class create class-PC 
client-class class-PC set selection-criteria=tag-PC
policy cmts-cisco create
policy cmts-cisco setleasetime 1800
policy cmts-cisco setoption domain-name-servers 192.168.10.2
policy cmts-cisco setoption routers 10.1.1.1
policy cmts-cisco setoption time-offset  604800
policy cmts-cisco setoption time-servers 192.168.10.20
policy cmts-cisco set packet-siaddr=192.168.10.2
policy cmts-cisco setoption log-servers 192.168.10.2
policy cmts-cisco setoption mcns-security-server 192.168.10.2
policy cmts-cisco set packet-file-name=golden.cfg
policy cmts-cisco set dhcp-reply-options=packet-file-name,packet-siaddr,mcns-security-server
policy pPC create
policy pPC set server-lease-time 1800
policy pPC setleasetime 1800
policy pPC setoption domain-name-servers 192.168.10.2
policy pPC setoption routers 24.1.1.1
scope S24.1.1.0 create 24.1.1.0 255.255.255.0
scope S24.1.1.0 addrange 24.1.1.5 24.1.1.254
scope S24.1.1.0 set policy=pPC
scope S24.1.1.0 set selection-tags=tag-PC
scope S10.1.1.0 create 10.1.1.0 255.255.255.0
scope S10.1.1.0 addrange 10.1.1.5 10.1.1.254
scope S10.1.1.0 set policy=cmts-cisco
scope S10.1.1.0 set selection-tags=tag-CM
scope S10.1.1.0 set primary-scope=S24.1.1.0
client 01:02:03:04:05:06 create client-class-name=class-PC
client ab:cd:ef:01:02:03 create client-class-name=class-CM
client default create action=exclude
dhcp enable client-class
dhcp enable one-lease-per-client
save
dhcp reload

DHCP サーバの設定に加えて、パケット トレースを有効にできます。パケット トレースを有効にすると、サーバは要求と応答の両方を分析してからログに追加します。トレースを有効にすると、パフォーマンスに悪影響が生じ、ログがすぐにロールオーバーします。

パケット トレースを設定するには、次の nrcmd コマンドを使用します。

DHCP set log-settings=incoming-packet-detail,outgoing-packet-detail

ここでは、ケーブル インターフェイス設定に適用できるスクリプトを示します。

• Windows NT の場合
• Solaris

\program files\network registrar\extensions\dhcp\scripts\tcl

/opt/nwreg2/extensions/dhcp/scripts/tcl