オンデマンド帯域幅(BWoD)

オンデマンド帯域幅

帯域幅オンデマンド(BWoD)は、次の機能を持つ帯域幅対応パス計算要素(PCE)です。

  • SR-PCE と統合して、要求された帯域幅要件を満たす SR ポリシーパスを計算します。

  • 特定のユーザー定義インテントに基づいてネットワーク内のエンドポイント間にパスを作成し、ネットワーク条件が変化してもこれらの帯域幅保証を動的に維持します。

  • PCC によって開始された(PCE によって委任された)ポリシーと PCE によって開始されたポリシーの両方をサポートし、SR ポリシーに対してソフトな帯域幅の保証を提供します。

BWoD の主な機能

BWoD の主な機能は次のとおりです。

  • インテントベースのパス計算:BWoD は、IGP コスト、TE メトリック、または遅延の最小化などのユーザー定義インテントに基づいて SR ポリシーパスを作成します。

  • 継続的なモニタリングと再最適化:BWoD は、ネットワーク条件を継続的にモニターし、BWoD パスを自動的に再最適化して、いずれかのインターフェイス上の BWoD トラフィックの合計が設定されたしきい値パーセンテージを超えないようにします。


(注)  


ここで説明する機能は、特定のライセンスオプションでのみ使用できます。


BWoD の制限事項

BWoD はインターフェイスの総使用率を追跡しないため、BWoD と非 BWoD のトラフィック合計がキャパシティを超えた場合でも、インターフェイスが輻輳する可能性があります。さらに、BWoD では BWoD SR ポリシーに入るトラフィックの総量は強制されません。BWoD ポリシーは、トラフィック配信が均等であることを前提として等コストマルチパス(ECMP)パスを通過する可能性がありますが、実際の ECMP 配信は、特に大規模なフローでは不規則である可能性があります。

BWoD を使用する際の重要な考慮事項

BWoD を使用する場合は、次の情報を考慮してください。

  • デバイスアクセスグループと割り当てられたユーザーロールに基づいた、ヘッドエンドデバイスへの書き込みアクセス権が必要です。BWoD 管理ユーザーのみが BWoD 構成設定を変更できます。『Cisco Crosswork Network Controller Administration Guide』を参照してください。

  • 要求された帯域幅を保証するポリシーのパスを BWoD が検出できない場合、このオプションが有効になっていると、BWoD は「ベストエフォート」パスの検出を試みます。

  • BWoD は、予期しないエラーが発生した場合、ネットワークの中断を回避するために BWoD 自体を無効化します。

  • Optimization Engine の再起動またはトポロジサービスからのトポロジの再構築が原因で Optimization Engine モデルが使用できなくなると、BWoD は一時的に動作を停止します。この期間中の BWoD への要求は拒否されます。モデルが使用可能になり、BWoD が Optimization Engine から 2 つのトラフィック更新を受信すると、BWoD は通常の動作を再開します。

  • [ポリシー違反(Policy Violation)] 詳細フィールドが [厳格(Strict)] に設定されている場合、SR ポリシートラフィックのオプションは [要求された最大測定値(Max Measured Requested)] に設定する必要があります。

  • 高可用性セットアップでのスイッチオーバー後、最後のクラスタデータ同期後に作成された BWoD ポリシーは管理できなくなり、孤立した TE ポリシーと見なされます。Crosswork Network Controller は、孤立した TE ポリシーを検出するとアラームを表示します([管理(Administration)] > [アラーム(Alarms)])。API を使用して、孤立したポリシーをクリアして管理可能できるようにできます。詳細については、DevNet の API ドキュメントを参照してください。

PCC によって開始された BWoD SR-TE のポリシー

PCC によって開始された BWoD SR-TE のポリシーは、次のトラフィック エンジニアリング ポリシーです。

  • デバイスが帯域幅要件をローカルに設定できるようにします。

  • パス計算を外部 SR-PCE に委任します。

  • 帯域幅の制約に基づいて、トラフィック エンジニアリング パスを継続的に最適化およびモニターします。

BWoD は、Crosswork Network Controller で設定されたすべての SR-PCE プロバイダーに自動的に接続し、SR-PCE BWoD REST API への永続的な接続を維持します。これは、帯域幅が制約された SR-TE ポリシー用の PCE として登録されます。帯域幅の制約を完全に満たすことができない場合、BWoD はベストエフォートパスを計算し、それに応じてイベントを発行します。BWoD は、ネットワーク全体の帯域幅の保証を維持するためのパスのモニターと再最適化も行います。

PCC によって開始された BWoD SR-TE のポリシーの動作

Summary

このプロセスに関与する主要なコンポーネントは次のとおりです。

  • パス計算クライアント(PCC):BWoD SR-TE ポリシーを設定して開始し、パス計算を SR-PCE に委任します。

  • SR パス計算要素(SR-PCE):PCC から委任されたポリシーを受信し、帯域幅要件を調整し、BWoD 機能と対話します。

  • BWoD モジュール:帯域幅の制約を満たすための制約ベースのパス計算を実行し、セグメントリストを返し、必要に応じてポリシーステータスを更新します。

次の図に、BWoD の PCC によって開始されたワークフローを示します。

Workflow

図 1. PCC によって開始された BWoD SR-TE のポリシー
PCC によって開始された BWoD SR-TE のポリシー
表 1. PCC によって開始された BWoD SR-TE のポリシー

引き出し線番号

ワークフロー

1

ユーザーは CLI を使用して PCC で BWoD SR-TE ポリシーを設定し、帯域幅、エンドポイント、候補パス、および制約事項を指定します。次に例を示します。
segment-routing
  traffic-eng
    policy bwod
      bandwidth 900
      color 100
      end-point ipv4 1.1.1.2
      candidate-paths
        preference 100
          dynamic
            pcep
            !
            metric
              type te
              !
            !
        constraints
          affinity
            exclude-any
              name RED
              !
          !
       !
   !
!

2

設定がコミットされると、PCC はパスの計算を SR-PCE に委任します。

3,4

SR-PCE は、要求された帯域幅の制約を満たすパスを計算しようとする BWoD にポリシーを委任します。

5,6

帯域幅準拠のパスが見つかった場合、セグメントリストが SR-PCE に返され、PCEP を介して PCC に転送され、PCC によってインスタンス化されます。BWoD がポリシーの BW 準拠パスを計算できない場合か、または BWoD が既存の BWoD ポリシーに BW 準拠パスを持たないように強制する場合は、BWoD によってベストエフォートパスが計算され、違反が最小限に抑えられます。また、これが発生したことで、BWoD がイベント UI にイベントを発行し、現在ベストエフォートパスになっている BWoD ポリシーを示します。

7

BWoD SR-TE ポリシーがインスタンス化されます。

オンデマンド帯域幅の設定

Before you begin

CSM と BWoD の両方を同時に有効にすることはできません。CSM が有効になっている場合は、BWoD を有効にする前に CSM を無効にする必要があります。


(注)  


関連する機能パック(BWoD または CSM)を無効にする前に、ネットワークからそれぞれのポリシーを削除することを推奨します。ポリシーが無効な機能パックに残っている場合、新しいポリシー委任で問題が発生し、処理時間が長くなる可能性があります。


オンデマンドで帯域幅を設定し、BWoD SR ポリシーを作成するには、次の手順を実行します。BWoD が有効になっている限り、複数の BWoD SR ポリシーを作成できます。

手順


ステップ 1

メインメニューから、[サービスとトラフィックエンジニアリング(Services & Traffic Engineering)] > [オンデマンド帯域幅(Bandwidth on Demand)] > [設定(Configuration)] を選択します。

ステップ 2

[有効化(Enable)] スイッチを [True] に切り替えます。

ステップ 3

必要なオプションを設定します。各フィールドの説明については、「BWoD 設定オプション」セクションを参照してください。

ステップ 4

[変更のコミット(Commit changes)] をクリックして、設定を保存します。

ステップ 5

BWoD SR ポリシーを作成するには、[サービスとトラフィックエンジニアリング(Services & Traffic Engineering)] > [トラフィックエンジニアリング(Traffic Engineering)] > [SR-MPLS] タブの順に選択し、[作成(Create)] > [PCEによって開始(PCE Init)] をクリックします。

ステップ 6

必要な SR ポリシーの詳細を入力する以外に、[オンデマンド帯域幅(Bandwidth on demand)] オプションをクリックし、必要な帯域幅を入力します。

ステップ 7

該当する場合は、[SIDアルゴリズム(SID Algorithm)] フィールドにフレキシブルアルゴリズムの制約を入力します。値はデバイスで定義されているフレキシブルアルゴリズムに対応し、128 ~ 255 の範囲が Cisco IOS XR によって適用されます。Crosswork Network Controller は、この SID を持つパスを見つけようとします。SID の制約のあるパスが見つからない場合、プロビジョニングされたポリシーは、条件が満たされるまで運用停止状態のままになります。

ステップ 8

[プレビュー(Preview)] をクリックして、提案された SR ポリシーを表示します。

ステップ 9

[プロビジョニング(Provision)] をクリックして、SR ポリシーをコミットします。


BWoD 設定オプション

これらの表は、UI で使用可能な BWoD 設定オプションに関する情報を提供します。

BWoD の基本オプション

表 2. 基本設定オプション

オプション

説明

Enable

BWoD 機能パックを有効または無効にします。

主な目的

ポリシーを最適化する際の主な目的を設定します。

  • [使用可能な帯域幅の最大化(Maximize available bandwidth)]:ネットワーク全体で使用可能な帯域幅を最大化する SR ポリシーパスを計算します。この設定は、一般に、パスが長くなる可能性があっても使用可能なネットワークキャパシティを最大化しようとします。

  • [メトリックの最小化(Metric minimization)]:選択したメトリックを最小化する SR ポリシーパスを計算します。通常、この設定ではメトリックタイプに対して使用可能なパスが最短になります。

リンク使用率

輻輳の制約(パーセンテージ)を設定します。委任されたポリシーのパスを検索する場合、[オンデマンド帯域幅(Bandwidth on Demand)] により、この使用率しきい値を超える可能性のあるパスを回避し、トラフィックが輻輳リンクを通過しないようにします。さらに、インターフェイスがこの値を超えると、システムは最適化をトリガーしてトラフィックを再配布し、輻輳を緩和します。

再最適化間隔(Re-optimization interval)(秒)

ネットワーク条件が変更された場合にパスを再最適化できるまでの最小時間(秒単位)を設定します。これはカウントダウンタイマーとして機能します。BWoD ポリシーは、再最適化を許可する前に、この期間が経過するまで待機します。

メトリック再最適化時間(Metric re-optimization time)

メトリック改善のためにパスを再最適化できるようになるまでの時間(秒単位)を設定します。帯域幅の要件が満たされていても、より優れた IGP または TE パスが使用可能な場合、BWoD はこのタイマーの期限が切れるまで待機してから再最適化します。これにより、頻繁なパス変更や不要な再最適化を防ぐことができます。

BWoD の詳細オプション

表 3. 詳細設定オプション

オプション

説明

SR ポリシートラフィック(SR policy traffic)

各ポリシーの帯域幅の最適化を計算する方法を決定します。

  • [測定結果(Measured)]:BWoD でプロビジョニングされた SR ポリシーの現在測定済みトラフィックを最適化計算に使用します。

  • [要求された最大測定値(Max measured requested)]:BWoD でプロビジョニングされた SR ポリシーで現在測定されたトラフィックと、最適化計算用に要求された帯域幅の量との間の最大値を使用します。

スロットルの更新(Update throttle)(秒)

更新間で待機する時間(秒単位)を設定します。スロットルを無効にするには、0 に設定します。

オプティマイザイベントしきい値(Optimizer event threshold)(秒)

オプティマイザが指定された時間(秒単位)よりも長く実行された場合、UI にアラートを送信します。

(注)  

 

大規模環境では、オプティマイザの実行がデフォルトの実行時間制限(60 秒)を超える場合があります。内部テストにおいて、ポリシーが 100 個単位でプロビジョニングされる展開では、[オプティマイザイベントしきい値(Optimizer event threshold)] を 240 秒に設定し、[オプティマイザ実行時間制限(Optimizer run time limit)] を 300 秒に設定することは効果がありました。1,000 以上のポリシーが展開される環境では、これらの値をさらに増やす必要がある場合があります。最適なパフォーマンスを確保するには、展開の規模に基づいてこれらのパラメータを調整します。

オプティマイザ実行時間制限(Optimizer run time limit)(秒)

BWoD オプティマイザの最大許容実行時間(秒単位)を設定します。

(注)  

 

大規模環境では、オプティマイザの実行がデフォルトの実行時間制限(60 秒)を超える場合があります。内部テストにおいて、ポリシーが 100 個単位でプロビジョニングされる展開では、[オプティマイザイベントしきい値(Optimizer event threshold)] を 240 秒に設定し、[オプティマイザ実行時間制限(Optimizer run time limit)] を 300 秒に設定することは効果がありました。1,000 以上のポリシーが展開される環境では、これらの値をさらに増やす必要がある場合があります。最適なパフォーマンスを確保するには、展開の規模に基づいてこれらのパラメータを調整します。

ポリシー違反(Policy violations)

新しいポリシーがプロビジョニングされてポリシー違反が検出されたときに、BWoD がどのように応答するかを決定します。

厳密なSIDを優先(Prefer strict SIDs)

有効にすると、セグメントリストを導出するときに厳密な SID が優先されます。LCM との互換性を保つために必要です。

デバッグオプティマイザ(Debug optimizer)

Crosswork Network Controller ファイルシステムへのオプティマイザ プラン ファイルのログ記録を有効にします。保存されるファイルの数は、[デバッグオプティマイザ最大計画ファイル(Debug opt max plan files)] 設定によって制限されます。

インテントベースの帯域幅の要件を維持するための SR-TE ポリシーのプロビジョニングの例

この例では、次の内容を示します。

  • オンデマンド帯域幅(BWoD)を有効にして設定する方法

  • BWoD ポリシーの作成方法

  • BWoD によるパスの計算方法

  • ポリシー違反オプションが Loose または Strict に設定されている場合に、BWoD が新しいポリシーを計算する方法。

この例では、ネットワーク使用率の上限を 80% にしながら、同じヘッドエンド(L1-NCS5501.cisco.sjc20.com)とエンドポイント(L5-8201-1-crosswork.cisco.com)を使用して、異なる帯域幅(700 Mbps と 1000 Mbps)で 3 つの BWoD ポリシーが作成されます。すべてのインターフェイスのキャパシティは 1 Gbps です。

図 2. 初期 BWoD トポロジ

初期 BWoD トポロジ

手順


ステップ 1

BWoD を有効にして設定します。

(注)  

 

CSM と BWoD の両方を同時に有効にすることはできません。CSM が有効になっている場合は、BWoD を有効にする前に CSM を無効にする必要があります。関連する機能パック(BWoD または CSM)を無効にする前に、ネットワークからそれぞれのポリシーを削除することを推奨します。ポリシーが無効な機能パックに残っている場合、新しいポリシー委任で問題が発生し、処理時間が長くなる可能性があります。

  1. メインメニューから、[サービスとトラフィックエンジニアリング(Services & Traffic Engineering)] > [オンデマンド帯域幅(Bandwidth on Demand)] > [設定(Configuration)] を選択します。

  2. [有効化(Enable)] を [はい(True)] に設定し、[リンク使用率(Link utilization)] フィールドに 80 と入力し、[詳細設定(Advance)] > [ポリシー違反(Policy Violations)] が [緩やか(Loose)] に設定されていることを確認します。他のオプションの説明を表示するには、[フィールドヘルプ(Field Help)] アイコン の上にマウスを重ねます。

  3. [変更を確定(Commit changes)] をクリックします。

ステップ 2

最初の PCE 開始 BWoD SR-TE ポリシーを作成します。

  1. メインメニューから、[サービスとトラフィックエンジニアリング(Services & Traffic Engineering)] > [トラフィックエンジニアリング(Traffic Engineering)] > [SR-MPLS] タブの順に選択し、[作成(Create)] > [PCEによって開始(PCE Init)] をクリックします。

  2. 必要なポリシーの詳細を入力します。この例では、次の値を使用してポリシーを作成します。

    • ヘッドエンド:L1-NCS5501.cisco.sjc20.com

    • エンドポイント:L5-8201-1-crosswork.cisco.com

    • 色:70000

    図 3. ポリシーの詳細


  3. [ポリシーパス(Policy path)] 領域で、[オンデマンド帯域幅(Bandwidth on demand)] をクリックし、必要なポリシーパスの詳細を入力します。この例では、次の値を使用します。

    • パス名:bwod-70000

    • 最適化の目標:内部ゲートウェイプロトコル(IGP)メトリック

    • 帯域幅:7000 Mbps

    図 4. ポリシーパスの詳細

    ポリシーパスの詳細
  4. [プレビュー(Preview)] をクリックします。BWoD では、別の BWoD ポリシーによって予約されている現在のインターフェイス使用率のみが考慮されます。それ以外の場合、BWoD は計算でインターフェイスのキャパシティのみを考慮します。この例では、すべてのインターフェイスのキャパシティが 1 Gbps です。既存の BWoD ポリシーがないため、BWoD はすべてのノードのキャパシティを考慮し、最短ルートを選択します。

    図 5. 最初の BWoD ポリシー(bwod-70000)

    bwod-70000 ポリシーのプレビュー
  5. 提案された BWoD SR-TE ポリシーの展開に問題がなければ、[プロビジョニング(Provision)] をクリックします。

ステップ 3

新しい BWoD SR-TE ポリシーが作成されたことを確認します。

  1. メインメニューから、[サービスとトラフィックエンジニアリング(Services & Traffic Engineering)] > [トラフィックエンジニアリング(Traffic Engineering)] > [SR-MPLS]の順に選択します。

  2. 新しい BWoD SR-TE ポリシーを選択し、SR ポリシーの詳細を表示します([詳細の表示(View details)] をクリックして選択します)。

ステップ 4

2 番目の BWoD ポリシーを作成します。この例では、次の値を使用します。

  • ヘッドエンド:L1-NCS5501.cisco.sjc20.com

  • エンドポイント:L5-8201-1-crosswork.cisco.com

  • 色:70001

  • パス名:bwod-70001

  • 最適化の目標:内部ゲートウェイプロトコル(IGP)メトリック

  • 帯域幅:700 Mbps

BWoD は、既存の BWoD ポリシー(bwod-70000)とその帯域幅要件をインターフェイス キャパシティの計算で考慮します。したがって、bwod-70001 ポリシー用の新しいパスが作成されます。
図 6. 新しい bwod-70001 ポリシー

新しい bwod-70001 ポリシー

ステップ 5

3 番目の BWoD ポリシーを作成します。この例では、次の値を使用します。

  • ヘッドエンド:L1-NCS5501.cisco.sjc20.com

  • エンドポイント:L5-8201-1-crosswork.cisco.com

  • 色:70002

  • パス名:bwod-70002

  • 最適化の目標:内部ゲートウェイプロトコル(IGP)メトリック

  • 帯域幅:1000 Mbps

BWoD では以前のすべての BWoD ポリシー要件が考慮され、BWoD ポリシー違反オプションが [緩やか(Loose)] に設定されているため、BWoD は bwod-70002 ポリシーのベストエフォートパスを作成します。新しいポリシーをプロビジョニングすると、次のメッセージが表示されます。
図 7. ベストエフォートメッセージ

ベストエフォートメッセージ

bwod-7000 および bwod-70001 の既存のパスは、新しい bwod-70002 ポリシーに対応するために移動されることに注意してください。

図 8. Loose オプションを使用した BWoD ポリシー

bwod-70002 ポリシー

ステップ 6

BWoD ポリシー違反オプションを、[厳格(Strict)] に変更します([サービスとトラフィックエンジニアリング(Services & Traffic Engineering)] > [オンデマンド帯域幅(Bandwidth on Demand)] > [設定(Configuration)] > [詳細設定(Advanced)])。

ステップ 7

4 番目の BWoD ポリシーを作成します。この例では、次の値を使用します。

  • ヘッドエンド:L1-NCS5501.cisco.sjc20.com

  • エンドポイント:L5-8201-1-crosswork.cisco.com

  • 色:70003

  • パス名:bwod-70003

  • 最適化の目標:内部ゲートウェイプロトコル(IGP)メトリック

  • 帯域幅:1000 Mbps

BWoD ポリシー違反オプションが [厳格(Strict)] に設定されているため、BWoD は既存の BWoD ポリシーを上書きできず、追加の 1000 Mbps ポリシーを要求すると、「ソリューションが見つかりません(No solution found)」というメッセージが表示されます。
図 9. ソリューションが見つかりません

ソリューションが見つかりません

BWoD エラーメッセージ

次に、BWoD の最も一般的ないくつかのエラー状態とその考えられる修正処置を示します。

表 4. エラーイベントメッセージ

エラーイベントメッセージ

考えられる原因と推奨される修正処置

OptimaModelError

Optimization Engine を通じて BWoD で使用されるネットワークモデルが破損しているか、または BWoD を適切にサポートするために必要なキーデータが欠落しています。考えられる原因には、Optimization Engine とトポロジサービス間のネットワーク検出の問題または同期の問題などがあります。Optimization Engine ポッドを再起動してモデルの再構築を試してください。

このエラーは、展開された後にポリシーを検出してモデルに追加するために必要な時間が、BWoD に設定された [展開のタイムアウト(Deployment Timeout)] オプションを超えた場合にも発生する可能性があります。デフォルトは 30 秒で、小規模から中規模のネットワークの場合はこれで十分です。ただし、大規模なネットワークではそれ以上の時間が必要になる場合があります。

NATSTimedOutError

SR-PCE による帯域幅ポリシーの展開が BWoD に設定された [展開のタイムアウト(Deployment Timeout)] オプションを超えている。[展開のタイムアウト(Deployment Timeout)] オプションの値を引き上げて、大規模なネットワークでの展開にさらに時間をかけるようにします。

トレースバックまたはログファイルで見つかったその他のエラー

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