初期キー構成
図 3. CloudSec キーの配布
次に、上記の図に示されている CloudSec 暗号キーの初期割り当ておよび配信プロセスの概要を示します。
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アップストリーム サイトの Cisco APIC は、サイトから送信された VXLAN パケットのデータ暗号化に使用されるためのローカル対称キーを生成します。アップストリーム サイトが暗号化に使用するのと同じキーが、ダウンストリーム リモート受信サイトのパケットの復号に使用されます。
各サイトはほかのサイトに送信するトラフィックのためのアップストリーム サイトです。複数のサイトが存在する場合、各サイトは独自のサイトツーサイトキーを生成し、そのキーを暗号化に使用してからリモートサイトに送信します。
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生成された対称キーは、ダウンストリーム リモート サイトに配布するために、アップストリーム サイトの Cisco APIC によって Nexus Dashboard Orchestrator (NDO) にプッシュされます。
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NDO はメッセージ ブローカとして機能し、生成された対称キーをアップストリーム サイトの Cisco APIC から収集し、それをダウンストリーム リモート サイトの Cisco APIC に配布します。
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各ダウンストリーム サイトの Cisco APIC は、受信したキーを、キーを生成したアップストリーム サイトからのトラフィックを受信することを目的としたローカル スパイン スイッチの RX キーとして設定します。
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各ダウンストリーム サイトの Cisco APIC は、ローカル スパイン スイッチから RX キーの展開ステータスを収集し、NDO にプッシュします。
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NDO は、すべてのダウンストリーム リモート サイトからアップストリーム サイトの Cisco APIC に戻って、主要な展開ステータスを中継します。
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アップストリームサイトはCisco APIC 、すべてのダウンストリーム リモート サイトから受信したキー展開ステータスが成功したかどうかを確認します。
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ダウンストリーム デバイスから受信した展開ステータスが成功した場合、アップストリーム サイトはスパイン スイッチの TX キーとしてローカル対称キーを展開し、ダウンストリーム サイトに送信される VXLAN パケットの暗号化を有効にします。
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ダウンストリーム デバイスから受け取った展開ステータスが失敗した場合、失敗した Cisco APIC サイトで障害が発生し、NDO で構成された「セキュア モード」設定に基づいて処理されます。「セキュアが必須 (must secure)」モードでは、パケットはドロップされ、「セキュアであるべき (should secure)」モードでは、パケットは宛先サイトに平文
(暗号化されていない) で送信されます。
（注）
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現在のリリースでは、モードは常に「セキュアであるべき (should secure)」に設定されており、変更できません。
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キー再生成プロセス
生成された各 TX / RX キーは、設定された時間が経過すると有効期限が切れます。デフォルトでは、キーの有効期限は 15 分に設定されています。TX/RX キーの初期セットが期限切れになると、キー再生成プロセスが行われます。
キーの再割り当てプロセスには、同じ一般的なキーの割り当てと配布フローが適用されます。キー再生成プロセスは「ブレーク前に作成 (make before break)」ルールに従います。つまり、新しい TX キーがアップストリーム サイトに展開される前に、ダウンストリーム
サイトのすべての RX キーが展開されます。これを実現するために、アップストリーム サイトは、ローカル アップストリーム サイトのデバイスに新しい TX キーを構成する前に、ダウンストリーム サイトからの新しい RX キーの展開ステータスを待ちます。
ダウンストリーム サイトが新しい RX キーの展開で障害ステータスを報告した場合、キー再生成プロセスは終了し、古いキーはアクティブなままになります。ダウンストリームサイトは、新しいキーの展開が一定期間終了した後、古い RX キーと新しい RX
キーを保持し、いずれかのキーを適切に復号することで、順序どおりでないパケット配信が可能になるようにします。
キー再生成プロセスの失敗
ダウンストリーム サイトがキー再生成プロセスによって生成された新しい暗号化キーの展開に失敗した場合、新しいキーは破棄され、アップストリーム デバイスは以前の有効なキーを TX キーとして引き続き使用します。このアプローチにより、アップストリーム
サイトは、ダウンストリーム サイトのセットごとに複数の TX キーを維持する必要がなくなります。ただし、このアプローチでは、いずれかのダウンストリーム サイトでキー再生成の展開エラーが発生し続ける場合、キー更新プロセスが遅延する可能性もあります。マルチサイト管理者は、キー再生成を成功させるために、キーの展開の失敗の問題を修正するための行動を取ることが期待されています。
Cisco APICキー管理のロール
Cisco APIC は、キー割り当て (初期キーとキー再配布の両方)、スパイン スイッチからのキー展開ステータス メッセージの収集、および他のサイトへの配布のための各キーのステータスに関する Nexus Dashboard Orchestrator への通知に責任をもちます。
キー管理における Nexus Dashboard Orchestrator の役割
Nexus Dashboard Orchestrator は、アップストリーム サイトから TX キー（初期キーと後続のキーの再生成の両方）を収集し、RX キーとして展開するためにすべてのダウンストリーム サイトに配布します。NDO はまた、ダウンストリーム
サイトから RX キーの展開ステータス情報を収集し、成功した RX キー展開ステータスで TX キーを更新するために、アップストリーム サイトに通知します。
アップストリーム モデル
MPLS など、ダウンストリーム キー割り当てを使用する他のテクノロジーとは対照的に、CloudSec のアップストリーム モデルには次の利点があります。
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このモデルはシンプルで、運用とネットワークへの導入が容易です。
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モデルは、マルチサイトのユース ケースに適しています。
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複数の宛先サイトに送信される複製パケットの各コピーに同じキーと CloudSec ヘッダーを使用できるため、マルチキャスト トラフィックに利点があります。ダウンストリーム モデルでは、各コピーは暗号化中にサイトごとに異なるセキュリティ キーを使用する必要があります。
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障害が発生した場合のトラブルシューティングが容易になり、複製されたユニキャスト パケットとマルチキャスト パケットの両方に対して、送信元から宛先へのパケットのトレーサビリティが一貫して向上します。
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