ネットワークコアのメトリックの最適化

メトリック最適化ツールは、ネットワークコアのメトリックを最適化します。このツールは、ネットワークプランのコアインターフェイスの IGP メトリックを、指定された一連の障害シナリオの下で、結果のルートによって達成可能なスループットを最大化するように選択された新しいメトリックに置き換えます。

戦術的メトリック最適化ツールを使用すると、選択したインターフェイスで可能な限り少ない変更を行い、使用率を特定レベル未満に低下させることで、ローカルの輻輳を迅速に修正できます。


（注）  
ネットワークのコアが接続されている必要があり、すべてのノードが 1 つの AS に含まれている必要があります。つまり、任意の 2 つのコアノード間に、同じ AS 内の他のコアノードのみを通過し、エッジノードを通過しないパスが必要です。そうでない場合は、メトリック最適化によってエラーが通知されます。

ここでは、次の内容について説明します。

コアとエッジの違いについて

Cisco Crosswork Planning のネットワークモデルでは、ノードをコアノードまたはエッジノードとして定義できます。これらの定義は、明示的なルータ設定とは関係がないことに注意してください。回線の同様の分類は、接続するノードによって暗黙的に決定されます。回線が 1 つ以上のエッジノードに接続されている場合、その回線はエッジ回線として定義されます。それ以外の場合は、コア回線です。エッジメトリックとコアメトリックは、それぞれエッジ回線とコア回線のメトリックを意味します。

このコアとエッジの区別は、Cisco Crosswork Planning のツールが従う特定のポリシーを定義するために役立ちます。メトリック最適化では、これらは次のようになります。

  • コアメトリックのみが変更されます。

  • 目的は、コアの使用率を最小化することです。エッジでの使用率は考慮されません。

  • メトリックによって選択されるルートは、送信元と接続先の間のルートがコアに出入りする回数が最大で 1 回になるように、ツールによって制限されます。つまり、ルートの「エッジリーク」が防止されます。

これらのポリシーの結果として、最適化されるプランファイル内のエッジメトリックが大きいほど、コアルートがより適切に最適化される可能性があります。指定されたエッジメトリックが大きいほど、メトリック最適化ツールでは、ルートをエッジにリークすることなくコアメトリックを設定する方法の柔軟性が向上します。

メトリック最適化の実行

メトリック最適化には多くのトレードオフがあります。主なトレードオフは、通常動作時のパフォーマンスと障害発生時のパフォーマンスとの間にあります。メトリックは、前者で適切に機能し、後者を無視するように選択するか、2 つのパフォーマンスのバランスを取るように選択できます。

メトリック最適化では、区分されていないトラフィックが最適化されますが、サービスクラスまたはインターフェイスキューごとのトラフィックは最適化されません。区分されていないトラフィックにポリシーが設定されている場合、Cisco Crosswork Planning は、インターフェイス使用率とポリシー違反の両方を最小化しようとします。

メトリック最適化ツールを実行するには、次の手順を実行します。

手順

ステップ 1

プランファイルを開きます（プランファイルを開くを参照）。プランファイルが [ネットワーク設計（Network Design）] ページに表示されます。

ステップ 2

ツールバーから、[アクション（Actions）] > [ツール（Tools）] > [メトリック最適化（Metric optimization）] の順に選択します。

図 1. メトリック最適化のオプション

ステップ 3

[最適化するインターフェイス（Interfaces to optimize）] パネルで、最適化する必要があるインターフェイスを選択します。ドロップダウンリストを使用してすべてのインターフェイスまたはコアインターフェイスを選択するか、[手動で選択（Select manually）] ボタンを使用して必要なインターフェイスを手動で選択します。

ステップ 4

[通常（復元力なし）（Normal (Non-Resilient)）] セクションを展開し、使用する最適化オプションを選択します。フィールドの説明については、表 1を参照してください。

ステップ 5

[障害（復元力あり）（Failure (Resilient)）] セクションを展開し、使用するオプションを決定します。フィールドの説明については、表 1を参照してください。

プランニングを行う上で、メトリック最適化の最大の利点は、多数の障害シナリオでルーティングを最適化できることです。この機能は、その最適化を制御するだけでなく、通常最適化と障害最適化の間のトレードオフも制御します。

ステップ 6

残りのオプションを指定して最適化を微調整します。フィールドの説明については、表 1を参照してください。

ステップ 7

[次へ（Next）] をクリックします。

ステップ 8

（オプション）スレッドの最大数を指定します。デフォルトでは、オプティマイザは、使用可能なコアに基づいて、この値を最適なスレッド数に設定しようとします。

ステップ 9

[実行設定（Run Settings）] ページで、タスクを今すぐ実行するか、後で実行するようにスケジュールするかを選択します。次の [実行（Execute）] オプションから選択します。

  • [今すぐ（Now）]：ジョブをすぐに実行するには、このオプションを選択します。ツールが実行され、変更がネットワークモデルにすぐに適用されます。また、サマリーレポートが表示されます。[アクション（Actions）] > [レポート（Reports）] > [生成されたレポート（Generated reports）] オプションを使用して、後でいつでもレポートにアクセスできます。

  • [スケジュールされたジョブとして（As a scheduled job）]：タスクを非同期ジョブとして実行するには、このオプションを選択します。このオプションを選択した場合は、タスクの優先順位を選択し、ツールを実行する時間を設定します。ツールは、スケジュールされた時間に実行されます。[Job Manager] ウィンドウを使用して、いつでもジョブのステータスを追跡できます（メインメニューから、[Job Manager] を選択）。ジョブが完了したら、出力ファイル（.tar ファイル）をダウンロードして解凍し、更新されたプランファイルをユーザースペースにインポートしてアクセスします（詳細については、ローカルマシンからのプランファイルのインポートを参照）。

    （注）  

     
    ジョブをスケジュールする前に、必ず、プランファイルを保存してください。スケジュールされたジョブとしてツールを実行する場合、プランファイルの保存されていない変更は考慮されません。

ステップ 10

（オプション）新しいプランファイルに結果を表示する場合は、[結果の表示（Display results）] セクションで新しいプランファイルの名前を指定します。

前の手順での選択により、次のようになります。

  • タスクをすぐに実行することを選択した場合、デフォルトでは、変更が最新のプランファイルに適用されます。結果を新しいファイルに表示する場合は、[新しいプランファイルで結果を表示（Display results in a new plan file）] チェックボックスをオンにして、新しいプランファイルの名前を入力します。

  • 後で実行するようにタスクをスケジュールした場合、デフォルトでは、結果は Plan-file-1 に表示されます。必要に応じて、名前を更新します。

ステップ 11

[送信（Submit）] をクリックします。

表 1. メトリック最適化のオプション

フィールド

説明

最適化するインターフェイス

[インターフェイスでの使用率を最適化（Optimize utilization on interfaces）]

デフォルトでは、Cisco Crosswork Planning はすべてのインターフェイスを最適化します。このオプションを使用して、最適化されたインターフェイスを制限できます。[インターフェイスでの使用率の最適化（Optimize utilization on interfaces）] の 値として [コア（Core）] を選択するか、[手動で選択（Select manually）] を使用してインターフェイスを手動で選択します。

[通常（復元力なし）（Normal (Non-Resilient)）] のオプション

[最大インターフェイス使用率を最小化（Minimize maximum interface utilization）]

通常、このデフォルトが主な目的であり、使用率が最も高いインターフェイスの使用率を削減することに集中します。

[使用率が __ % を超えるインターフェイスの数を最小化（Minimize # of interfaces with utilization > __ %）]

多くの場合、少数のインターフェイスがネットワークのボトルネックとなっており、再ルーティングではそれらの使用率を削減できません。ただし、依然として、使用率の低い他のインターフェイスの使用率を削減することが望ましい場合があります。このオプションは、すべてのインターフェイスの使用率を、指定された使用率レベル未満に削減しようとします。また、これが不可能な場合は、このレベルを超えるインターフェイスの数を最小化します。

[平均遅延を最小化（Minimize average latency）]

最適化の後に、メトリックの選択で柔軟性を使用できる場合、Cisco Crosswork Planning は、この柔軟性を使用して、ネットワーク全体のルートの平均遅延を最小化します。ユーザーはこれを設定できず、常にオンになります。

[遅延境界の適用（Enforce latency bounds）]

オンにすると、各デマンドのパスの選択は、遅延が遅延境界を下回るデマンドに制限されます（可能である場合）。

[障害（復元力あり）（Failure (Resilient)）] のオプション

[最大インターフェイス使用率を最小化（Minimize maximum interface utilization）]

オンにすると、Cisco Crosswork Planning は、すべてのインターフェイスおよびすべての障害シナリオで最大インターフェイス使用率を最小化するメトリックを選択します。オフにすると、通常動作のみが最適化され、障害セクションの残りの部分は無視されます。

[使用率が__ %を超えるインターフェイスの数を最小化（Minimize # of interfaces with utilization > __ %）]

指定されたパーセンテージを超える使用率のインターフェイスの数（任意の障害シナリオでの）が最小化されます。

[障害がない場合の使用率境界を適用（Enforce no-failure utilization bound）]

オフにすると、通常動作時の使用率を考慮せずに障害発生時の最大使用率が最小化されます。多くの場合、このオプションをオンにして、通常動作時の使用率境界を設定することが有用です。その後、メトリック最適化でこれが満たされます（可能な場合）。

[障害セット（Failure sets）]

このオプションは、最適化を実行する障害シナリオを決定します。障害の任意の組み合わせ（すべての保護されていない回線、SRLG、ノード、サイト、ポート、ポート回線、並列回線、および外部エンドポイントメンバー）を選択できます。

最適化タイプとトラフィックレベルのオプション

[最適化タイプ（Optimization type）]

Cisco Crosswork Planning は、グローバルまたは増分メトリック最適化を実行できます。

  • [グローバル（Global）]：最適なルートを最初から作成し、その後に古いメトリックをターゲットにします。Cisco Crosswork Planning はルートをグローバルに選択できるため、特定の状況、特にターゲットルートが適切に選択されていない場合、このオプションによってパフォーマンスが向上する傾向があります。ただし、グローバル最適化は、通常、増分最適化よりも時間がかかります。

  • [増分（Incremental）]：現在のルートを改善の基準として使用します。ターゲットルートは、グローバル最適化を使用する場合ほど根本的に変更されないため、メトリックターゲットからのメトリック変更の数は、通常、増分オプションを使用する場合の方がはるかに少なくなります。

[インターフェイスにメトリックを設定（Set metrics on interfaces）]

デフォルトでは、Cisco Crosswork Planning は、最適化の目標を達成するために、ネットワークに含まれる任意のコアインターフェイスのメトリックを設定または変更します。または、このオプションによって提供されるように、メトリック最適化で、メトリックの変更がすべてのインターフェイス、コアインターフェイス、または手動で選択されたインターフェイスに制限されます。

[トラフィックレベル（Traffic level）]

最適化が実行されるトラフィックレベル。

最適化されていないインターフェイスのオプション

[最適化されていないインターフェイス（Non-optimized Interfaces）]

最適化されていないインターフェイスについては、次のように設定できます。

  • [無視（Ignore）]

  • [使用率が__ %を超えるインターフェイスの数を最小化（Minimize number of interfaces with util > __ %）]

  • [使用率が現在値+ __ %を超えるインターフェイスの数を最小化（Minimize number of interfaces with util > current + __ %）]

その他のオプション

[現在のメトリックをターゲット化（Target to current metrics）]

同等のルートセットが生成されるメトリックセットは多数あります（たとえば、すべてのメトリックを 2 倍にしてもルートは変更されません）。Cisco Crosswork Planning は、メトリックのターゲット化によって、それらのメトリックセットから選択します。メトリックは、ネットワーク内の現在のメトリックに可能な限り一致するように選択できます。これにより、あるメトリックセットから次のメトリックセットへの切り替えが簡素化されます。

[対称メトリックの適用（Enforce symmetric metrics）]

このオプションは、各回線の各インターフェイスの 2 つのメトリックを互いに等しく設定します。この制約により、最適化のパフォーマンスが低下する可能性があります。ただし、A（送信元）から Z（接続先）へのデマンドと Z から A（コア内）へのデマンドが同じパスを使用するため、A と Z 間のセッションが障害によって中断される可能性が最小化されます。

[エッジリークの防止（Prevent edge leakage）]

このデフォルトオプションにより、Cisco Crosswork Planning がデマンドルートを変更できる方法が制限されます。デマンドが、コアを介するだけのルーティング、またはエッジからコアを介してエッジにルーティングすることによって開始される場合、このオプションにより、パスの途中でエッジを介してルーティングされるようにルーティングが変更されることを防止します。これは通常、望ましいルーティングポリシー制限です。

[最適化後のシミュレーション（Simulate after optimization）]

このデフォルトオプションにより、メトリックの最適化後にシミュレーション分析が実行されます。このシミュレーション分析では、たとえば、新しいメトリック設定によって引き起こされる障害発生時の使用率を詳細に確認できます。

次のタスク

メトリック最適化レポートの分析 を参照してください。

戦術的メトリック最適化の実行

戦術的メトリック最適化ツール（[アクション（Actions）] > [ツール（Tools）] > [戦術的メトリック最適化（Tactical metric optimization）]）は、メトリック最適化ツールの縮小版であり、変更の数を最小化し、より高速に実行されます。このツールのオプションは、メトリック最適化ツールのオプションのサブセットです。

このツールは、可能な限り最適なソリューションを見つけようとします。一般に、実行時間が長いほど、結果が向上します。[時間制限（Time limit）] オプションにより、指定された時間が経過するとより良いソリューションの探索を停止し、それまでに見つかった最良のソリューションを使用するようにツールに指示できます。このオプションが設定されていない場合、ツールは、探索するソリューションがなくなるまで実行されます。これには時間がかかる場合があります。使用可能なすべてのソリューションを探索する必要がある場合は、メトリック最適化ツールを使用してください。

メトリック最適化レポートの分析

メトリック最適化を実行するたびに、メトリック最適化レポートが自動的に生成されます。この情報には、[アクション（Actions）] > [レポート（Reports）] > [生成されたレポート（Generated reports）] の順に選択し、右側のパネルで [設計履歴（Design History）] リンクをクリックすることで、いつでもアクセスできます。

レポートは、主に次のセクションに分類されます。

メトリック最適化レポート

[メトリック最適化レポート（Metric-Opt Report）] セクションには、次の情報が示されます。

  • [オプション（Options）]：メトリック最適化を呼び出すために使用されたオプションを要約します。これらのオプションの一部（[出力ファイル（Output File）] や [レポートファイル（Report File）] など）は、CLI ツールを使用する場合にのみ関連します。

  • [デマンド数（Number of demands）]：プランに含まれるデマンドの総数。

  • [目的（Objectives）]：最適化の目的を優先順位に従って要約します。

警告

メトリック最適化によって検出された警告は、誤解を招いたり、望ましくない結果につながる可能性があります。次に、警告メッセージの例をいくつか示します。

  • No Improvement in Optimization（最適化の改善なし）

    No routing improvement found: metrics unchanged（ルーティングの改善が見つかりませんでした：メトリックは変更されていません）

    メトリック最適化でネットワーク内のメトリックを改善できませんでした。増分オプションが指定され、遅延境界が適用された場合、これは、ターゲットメトリックが、増分最適化では修正できない方法で遅延境界に違反したことが原因である可能性があります。

  • Optimization Exit Diagnostics（最適化終了の診断）

    Optimization performance may be limited by low edge metrics（最適化のパフォーマンスは、エッジメトリックが低いために制限される場合があります）

    最適化中に、特定のエッジメトリックによってエッジリークが発生していたため、いくつかの望ましいルートを選択できませんでした。

  • Optimization Constraints Violated（最適化の制約に違反）

    <n> \{intra. inter\site core metrics exceed \crlf \{intra, inter\site-metric \{upper, lower\-bound（<n> \{サイト内. サイト間\コアメトリックが \crlf \{サイト内, サイト間の\メトリックの\{上, 下\限を超えました）

    1 つ以上のサイト内またはサイト間コアメトリック境界に違反しました。

  • Maximum normal utilization exceeds specified bound（最大通常使用率が指定された境界を超えました）

    元のプランの通常使用率が指定された境界を超えましたが、メトリック最適化で通常使用率をこの境界未満に減らすことはできませんでした。この場合、メトリック最適化は、通常使用率を可能な限り低く設定しようとします。通常のシナリオでの使用率削減が最も優先されるため、ワーストケースの最適化は実行されません。

  • <n> demands with non-zero bandwidth exceed latency bounds（帯域幅がゼロではない <n> 個のデマンドが遅延境界を超えました）

    遅延境界の適用は最適化の優先順位が最も高いため、遅延境界がデマンドの可能な最短遅延よりも小さい場合を除き、この状況は発生しません。

  • <n> demands with zero bandwidth exceed latency bounds（帯域幅がゼロの <n> 個のデマンドが遅延境界を超えました）

    メトリック最適化では、帯域幅がゼロのデマンドに遅延境界が常に適用されるわけではありません。これらの警告は、シグナリングされたデマンドの低遅延パスを見つけることができる場合でも、時折発生することがあります。

  • Unrouted Demands（ルーティングされないデマンド）

    <n> unroutable demands under normal operation（通常動作時にルーティングできないデマンドが <n> 個あります）

    障害なしのシナリオであっても送信元と接続先の間にルートが存在しないデマンドが <n> 個あります。

  • <n> unroutable demands under <m> circuit failure scenarios（<m> 個の回線障害シナリオでルーティングできないデマンドが <n> 個あります）

    <m> 個の回線障害シナリオで送信元と接続先の間にルートが存在しないデマンドが <n> 個あります（異なる回線障害では異なるデマンドがルーティングできない場合があります）。

  • <n> unroutable demands under <m> SRLG failure scenarios（<m> 個の SRLG 障害シナリオでルーティングできないデマンドが <n> 個あります）

    <m> 個の SRLG 障害シナリオで送信元と接続先の間にルートが存在しないデマンドが <n> 個あります（異なる SRLG 障害では異なるデマンドがルーティングできない場合があります）。

  • <n> unroutable demands under <m> source/dest node failure scenarios（<m> 個の送信元/接続先ノード障害シナリオでルーティングできないデマンドが <n> 個あります）

    <m> 個の障害シナリオで送信元ノードと接続先ノードのいずれかまたは両方に障害が発生したデマンドが <n> 個あります。このような状況では、それらのデマンドをルーティングできないことは明らかです（異なるノード障害では異なるデマンドがルーティングできない場合があります）。

  • <n> unroutable demands under <m> non-source/dest node failure scenarios（<m> 個の非送信元/接続先ノード障害シナリオでルーティングできないデマンドが <n> 個あります）

    <m> 個のノード障害シナリオで送信元と接続先の間にルートが存在しないデマンドが <n> 個あります。これらのシナリオでは、障害が発生したノードはデマンドのパスに含まれる中間ノードであり、デマンドの送信元/接続先ノードではありません（異なるノード障害では異なるデマンドがルーティングされない場合があります）。

ルーティングサマリー

最適化前（カッコ内）と最適化後の両方で、ネットワーク内のルートのサマリー統計が表示されます。

  • [コア/エッジの最大使用率（Core/Edge Max Utilization）]：コアまたはエッジネットワークの任意のインターフェイスを介した最大パーセンテージ使用率。通常の使用率は、通常（障害なし）シナリオのものであり、ワーストケースの使用率は、障害セットのすべての障害シナリオ全体で最大化されます。

  • [遅延（Latency）]：ルーティングされたすべてのデマンド全体での遅延の中央値と平均値（どちらもミリ秒単位で、可能な最小遅延ルートの遅延に対するパーセンテージ）。

    各デマンドのルーティングの遅延は、そのデマンドに関する可能な最短ルートの遅延のパーセンテージとして、遅延ごとに計算されます。パーセンテージ列の下に、これらのパーセンテージの中央値と平均値が表示されます。

  • [最短パスから外れてルーティングされたデマンドの数（Num of demands routed away from shortest path）]：遅延ごとの、最短パスをたどらないルートの数（ルーティングされたすべてのデマンドのうち）。この統計は、最適化の主要な基準となる、使用率最小化によってルートがどの程度影響を受けたかを示す指標です。

  • [遅延境界を超えるデマンドルートの数（Num of demand routes exceeding latency bounds）]：遅延境界を超えるルートの数（ルーティングされたすべてのデマンドのうち）。

メトリック

メトリックターゲットの選択内容が、ターゲットメトリックとは異なるメトリックの数とともに表示されます。メトリックがターゲットメトリックと異なるインターフェイスのリストが、ターゲットメトリックと最適化されたメトリックの両方とともに表示されます。メトリックは、サイト内インターフェイスとサイト間インターフェイスのメトリックに分けられます。