HSR に関する情報
高可用シームレス冗長性(HSR)は、国際標準規格 IEC 62439-3-2016 第 5 条で定義されています。HSR は Parallel Redundancy Protocol(PRP)に似ていますが、リングトポロジで動作するように設計されています。任意のトポロジの並列独立ネットワーク 2 系統(LAN-A と LAN-B)の代わりに、HSR は反対方向のトラフィックを持つリングを定義します。このリングで、ポート A はトラフィックを反時計回りに送信し、ポート B はトラフィックを時計回りに送信します。
HSR は、パケット形式も PRP と異なります。スイッチが重複パケットを判別して廃棄できるように、追加のプロトコル固有情報がデータフレームとともに送信されます。PRP の場合、これは冗長制御トレーラ(RCT)と呼ばれるトレーラの一部として送信されますが、HSR の場合は HSR ヘッダーと呼ばれるヘッダーの一部として送信されます。RCT と HSR ヘッダーの両方にシーケンス番号が含まれています。これは、受信したフレームが最初のインスタンスか重複したインスタンスかを判断するために使用されるプライマリデータです。
![]() (注) |
HSR は、IE3400 高耐久性シリーズ スイッチおよび IE3400 Heavy Duty シリーズ スイッチでサポートされています(サポートされている SKU については「注意事項と制約事項」を参照)。このドキュメントでのスイッチという用語は、特に明記されていない限り、IE3400 高耐久性 シリーズ スイッチと IE3400 Heavy Duty シリーズ スイッチを指します。 |
スイッチは、HSR- SANと HSR-PRP の 2 つの HSR 動作モードをサポートします。HSR-PRP モードは、Cisco IOS XE 17.14.1 リリースで追加されました。スイッチが一度にサポートできるモードは 1 つだけです。HSR-SAN モードで動作している場合、PRP インスタンスは作成できません。HSR-PRP モードで動作している場合、2 つの HSR リング ポート インターフェイスに加えて、1 つの PRP インターフェイスが識別されます。これは、同じスイッチ上に 2 つのインターフェイスを備えたフル PRP チャネルポート搭載の PRP インスタンスを作成することとは異なります。HSR-PRP モードで動作している場合、2 つの HSR リングノードには PRP インターフェイス(LAN A および LAN B 用の PRPインターフェイス)が必要になります。
HSR リングに接続された 2 つのインターフェイスを持つ非スイッチングノードは、「HSR 実装ダブル接続ノード(DANH)」と呼ばれます。PRP と同様に、単一接続ノード(SAN)は、RedBox(冗長ボックス)と呼ばれるデバイスを介して HSR リングに接続されます。RedBox は、RedBox が送信元または接続先となるすべてのトラフィックに対して DANH として機能します。スイッチは、HSR リングへのギガビット イーサネット ポート接続を使用した RedBox 機能を実装しています。
次の図は、IEC 62439-3 に記載されている HSR リングの例を示します。この例では、RedBox は IE3400 です。
追加設定なしで HSR をサポートしないデバイス(ラップトップやプリンタなど)を HSR リングに直接接続することはできません。これは、すべての HSR 対応デバイスが、リングから受信するパケットの HSR ヘッダーを処理でき、リングに送信するすべてのパケットに HSR ヘッダーを追加できる必要があるためです。これらのノードは、RedBox を介して HSR リングに接続されます。上の図に示されているように、RedBox には DANH 側に 2 つのポートがあります。非 HSR SAN デバイスは、上流に位置するスイッチ ポートに接続されます。RedBox は、これらのデバイス向けに監視フレームを生成し、これらのデバイスがリング上で DANH デバイスとみなされるようにします。RedBox が DANH としてエミュレートするため、これらのデバイスは仮想ダブル接続ノード(VDAN)と呼ばれます。
ループ回避
HSR リング内の各ノードは、一方のポートから受信したフレームを HSR ペアの他方のポートに転送します。ループを避け、ネットワーク帯域を有効に使用するため、RedBox では、すでに同じ方向に転送されたフレームは送信されません。ノードがパケットをリングに入れると、そのパケットはループを避けるために次のように処理されます。
-
宛先がリング内のユニキャストパケット:ユニキャストパケットが宛先ノードに到達すると、パケットはそれぞれのノードによって消費され、転送されません。
-
宛先がリング内にないユニキャストパケット:このパケットはリング内に宛先ノードがないため、送信元ノードに到達するまでリング内のすべてのノードによって転送されます。各ノードは、送信したパケットの記録を、それが送信された方向とともに保持するため、送信元ノードは、パケットがループを 1 周したことを検出し、パケットを破棄します。
-
マルチキャストパケット:マルチキャストパケットには、このパケットのコンシューマが複数存在する可能性があるため、各ノードによって転送されます。このため、マルチキャストパケットは常に送信元ノードに到達します。ただし、すべてのノードは、受信したパケットをすでに送信インターフェイスを介して転送したかどうかを確認します。パケットが送信元ノードに到達すると、送信元ノードは、このパケットをすでに転送したことを確認し、再度転送せずにパケットを破棄します。
HSR RedBox の動作モード
最も基本的な動作モードは、HSR-SAN モード(シングル RedBox モード)です。このモードでは、RedBox を使用して SAN デバイスが HSR リングに接続されます。このモードでの Redbox の役割は、SAN デバイスをリングの VDAN として表すことです。
HSR-SAN モード
HSR-SAN モードでは、RedBox がホストに代わって HSR タグを挿入し、ノード自体から送信されたフレーム、重複フレーム、およびノードが一意の宛先であるフレームを除き、リングトラフィックを転送します。このモードでは、パケットが次のように処理されます。
-
送信元 DANH は上位レイヤから渡されたフレーム(「C」フレーム)を送信し、フレームの重複を識別するために HSR タグをプレフィックスとして付記してから、各ポートを介してフレーム(「A」フレームと「B」フレーム)を送信します。
-
宛先 DANH は、一定の間隔内に各ポートから 2 つの同一フレームを受信します。宛先 DANH は、最初のフレームの HSR タグを削除してから上位レイヤに渡し、重複フレームを破棄します。
-
HSR リング内の各ノードは、一方のポートから受信したフレームを HSR ペアの他方のポートに転送します。次の条件を満たした場合、ノードが一方のポートで受信したフレームを他方のポートに転送することはありません。
-
受信したフレームが、リングを回って発信元ノードに戻ってきたものである。
-
フレームが、受信ノードの上流のノードを宛先 MAC アドレスとするユニキャストフレームである。
-
ノードが同じフレームを同じ方向に送信したことがある。このルールによって、無限ループでフレームがリング内で回転し続けるのを回避する。
-
HSR-SAN インターフェイス
HSR-SAN モードは、インターフェイス GigabitEthernet 1/1 ~ 4 でサポートされます。HSR リング 1 は、ポートのペア(G1/1 と G1/2、または G1/3 と G1/4)として設定されます。
HSR-PRP(デュアル RedBox モード)
デュアル RedBox モードとも呼ばれる HSR-PRP モードは、HSR ネットワークと PRP ネットワークをブリッジするために使用されます。デュアル RedBox モードは、IE3400 スイッチおよび IE3400H スイッチでのみサポートされます。
このモードでは、2 つの別個の RedBox を PRP ネットワークの LAN A と LAN B に接続します。2 つのポートを HSR リングに接続し、1 つのポートを 2 つの PRP LAN のいずれかに接続します。RedBox を PRP ネットワークに接続するアップストリーム インターリンク ポートのトラフィックは、PRP タグ付きです。HSR-PRP モードの RedBox は、PRP フレームからデータを抽出し、このデータを使用して HSR フレームを生成します(逆方向では逆の処理を実行します)。ループを避け、ネットワーク帯域を有効に使用するため、RedBox では、すでに同じ方向に転送されたフレームは送信されません(「ループ回避」を参照)。
次の図は、2 つの RedBox(各 LAN に 1 つずつ)を介して PRP ネットワークに接続される HSR リングを示しています。この例では、送信元フレームは PRP ネットワーク内で発信されます。RedBox は、インターリンクポート上の PRP トラフィックとリングポート上の HSR トラフィックをサポートするように設定されます。HSR-PRP Redbox に接続されたノードは、PRP Redbox に対する SAN および HSR-PRP デュアル Redbox に対する VDAN として機能します。

PRP RCT からのシーケンス番号は、HSR タグで再利用され、逆も同様に再利用されます。そのようにして、冗長ネットワークを別の冗長ネットワークと識別し、それらのペアを識別し、両方のネットワークで重複させることを可能にします。上の図では、RedBox A と RedBox B が同じフレーム(それぞれ A と AB、B と BA)を送信しますが、RedBox はすでに受信したフレームを送信しません。
すべての DANH デバイスが独自のシーケンス番号を生成します。このシーケンス番号は、発信フレームごとに値が大きくなります。パケットが HSR から PRP または PRP から HSR に切り替えられる際、シーケンス番号は着信パケットから取得されるため、同じシーケンス番号が使用されます。すべてのノードは、HSR または PRP ネットワークの中間接続先または最終接続先であるかどうかにかかわらず、重複パケット検出のキーとして送信元の MAC アドレスとシーケンス番号を使用します。送信元アドレスは各ノードで一意であることが想定されているため、異なるノード間でシーケンス番号が重複することはありません。
リング内に受信者がいないマルチキャストフレームまたはユニキャストフレーム(図中の黒枠矢印)は、リングの外部から発信されたものである場合、それらをリングに挿入した RedBox によって削除されます。この目的のために、フレームは RedBox 識別子でもある LAN 識別子を伝送します。
次の図は、PRP ネットワークに結合された HSR リングを示しています。送信元フレームが HSR リング内で発信されます。

フレームが他の RedBox を介して PRPネットワークに再挿入されないようにするために、各 HSR フレームは、フレームが最初に送信された PRP ネットワークを識別する 4 ビットの PathId を伝送します。RedBox は、接続先の PRP LAN の PathId によって設定および識別されます。
異なる PathId を使用して、複数の PRP ネットワークを HSR リングにブリッジできます。同様に、複数の HSR リングを PRP ネットワークにブリッジすることもできます。
HSR-PRP が IE3400 で機能するために PRP が必要になることはありません。3 番目のポートは、PRP または特定の設定なしで、PRP LAN A または LAN B ネットワークに接続できます。
PRP 監視フレームは、HSR リング内の HSR RedBox の DANH および VDAN から発信された HSR 監視フレームの変換から、PRP LAN A または LAN B に送信されます。HSR-PRP Redbox は、それらのフレームを生成することはありませんが、転送します。
HSR-PRP のパケットフロー
結合された PRP LAN-A または LAN-B の PRP ネットワークから着信するパケットには、RCT(冗長制御トレーラ)タグが必要です。スイッチは RCT を削除し、プログラムされた Net ID と LAN ID を使用して情報を HSR ヘッダーに転送し、CRC を再計算して、変更されたパケットをリング A とリング B の両方に送信します。結合された PRP ネットワークの SAN からパケットが発信された場合、スイッチはそのパケットを HSR リングに対する VDAN と同様に扱います。
出力データパス:SAN または PRP LAN A または LAN B から HSR リングへのパケット。
-
PRP パケットの場合、スイッチはすべてのパケットの PRP RCT を HSR タグに変換します(シーケンス番号と LAN ID を PRP から HSR に転送します)。
-
SAN パケットの場合、スイッチは HSR-SAN RedBox モードの場合と同様に HSR タグを挿入します。
-
スイッチは MAC 送信元アドレスを学習し、スイッチが DANP と SAN を区別できるようにする新しい追加ビットを使用して、プロキシノードテーブル(VDAN テーブル)に追加する必要があります。これにより、入力パスに RCT トレーラを含めるかどうかを決定できます。
入力データパス:HSR リングから SAN または PRP LAN A または LAN B に着信するパケット。
-
MAC 宛先アドレスのプロキシノードテーブルまたは VDAN テーブルのルックアップで DANP が返された場合、スイッチは、受け入れられたパケットの HSR タグを PRP RCT に変換します(シーケンス番号と LAN ID を HSR から PRP RCT に転送します)。
-
MAC 宛先アドレスのプロキシノードテーブルまたは VDAN テーブルのルックアップで SAN が返された場合、スイッチは HSR タグを削除し、RCT なしでパケットを送信します。
HSR-PRP インターフェイス
HSR-PRP デュアル RedBox モードでは、2 つのポートが HSR リングに接続され、1 つのポートが PRP LAN A または LAN B ネットワークに接続されます。HSR-PRP モードに設定すると、HSR リングに接続する 2 つのポート(Gi1/1 および Gi1/2)が HSR に対して自動的に設定されます。PRP LAN A または LAN B には、ベースモジュールまたは拡張モジュールの他のポートをどれでも接続することができます。 HSR-PRP RedBox では、残りのすべてのポート(ベースモジュールまたは拡張モジュールのポート)を他の目的(DHCP サーバーの接続など)に使用できます。SAN/VDAN の動作を可能にするには、これらの非 PRP および非 HSR ポートが HSR および PRP ポートと同じ VLAN 内に存在する必要があります。
HSR リングへの複数の PRP ネットワークの接続
PathId で識別される最大 6 つの PRP ネットワークを同じ HSR リングに接続できます。4 ビットの PathId は、次の要素で構成されます。
-
PRP ネットワークと、PRP ネットワークを HSR リングに接続する 2 つの RedBox を識別する 3 ビットの NetId(1 ~ 6)
-
1 ビットの LanId(LAN A = 0 および LAN B = 1)
NetId の値は次のとおりです。
-
通常の HSR フレームの場合は 0
-
PRP ネットワークから発信されるフレームの場合は 1 ~ 6
-
7 は予約済み
次の表に、Redbox-A と Redbox-B の NetId と LanId の組み合わせを示します。
|
PathId |
||
|---|---|---|
|
NetId |
LanId |
|
|
RedBox-A |
RedBox-B |
|
|
001 |
0 |
1 |
|
010 |
0 |
1 |
|
011 |
0 |
1 |
|
100 |
0 |
1 |
|
101 |
0 |
1 |
|
110 |
0 |
1 |
|
000 |
ローカル HSR リングに使用 |
|
|
111 |
予約済(Reserved) |
|
次の図に、2 つの PRP ネットワークに接続された HSR リングの例を示します。

ある PRP ネットワークから別の PRP ネットワークまたは同じ PRP ネットワークの他の LAN から着信するフレームの再挿入を防ぐために、RedBox は、HSR リングからの独自の PathId を伝送しないフレームのみを転送します。
特定の NetId を持つ PRP ネットワークの LAN A または LAN B からの PRPフレームが HSR リングに挿入されると、RedBox は独自の NetId と LanId「A」または「B」を HSR タグの PathId に挿入します。
HSR リングから PRP ネットワークにフレームを転送する場合、RedBox は LanId「A」または「B」を RCT に挿入します。
PRP ネットワークへの複数の HSR リングの接続
PRP ネットワークは任意の数の HSR リングに接続できますが、ループが発生するため、これらのリングを相互に接続することはできません。次の図に、1 つの PRP LAN に接続された 3 つの HSR リングの例を示します。

HSR の CDP と LLDP
HSR は Cisco Discovery Protocol(CDP)および Link Layer Discovery Protocol(LLDP)に対応しています。CDP および LLDP は、レイヤ 2 ネイバー探索プロトコルです。CDP と LLDP ではどちらも、デバイスに直接接続されているノードに関する情報が提供されます。また、ローカルおよびリモートインターフェイスやデバイス名などの追加情報も提供されます。
CDP または LLDP が有効になっている場合、その CDP または LLDP の情報を使用して HSR リング上の隣接ノードとそのステータスを検索できます。次に、各ノードのネイバー情報を使用して完全な HSR ネットワークトポロジを特定し、リング障害をデバッグおよび特定できます。
CDP と LLDP は、物理インターフェイスでのみ設定されます。
詳細については、HSR リングの設定および設定の確認を参照してください。
HSR を介した PTP
Precision Time Protocol(PTP)は、PTP Power プロファイル用の IE3400 高耐久性および IE3400 Heavy Duty シリーズ スイッチでのみサポートされます。
PTP 1588 標準規格では現在、冗長で同時にアクティブになっている複数の経路を介して同期されたクロックが考慮されていないため、HSR は他のパケットタイプとは異なる方法で PTP パケットを処理する必要があります。冗長性を利用して PTP の高可用性を実現する目的で、HSR の複製/破棄ロジックを PTP パケットに使用することはできません。
HSR ネットワークで PTP クロック同期がどのように機能するかを説明するため、VDAN/ SAN が PTP グランドマスタークロック(GMC)であると仮定します。デュアル接続デバイスは、両方の HSR ポートを介して PTP 同期情報を受信します。ただし、ローカルクロックを同期するために使用されるポート(時刻受信者と呼ばれる)は 1 つだけです。もう一方の HSR ポート(PASSIVE と呼ばれる)は、引き続き同期情報を受信しますが、ローカルクロックの同期には使用されません。RedBox 2 のポート A が時刻受信者で、ポート B が PASSIVE であるとします。ポート A がダウンすると、ポート B が時刻受信者の役割を引き継ぎ、RedBox 2 のローカルクロック同期を継続するために使用されます。
![]() (注) |
シスコは、従来のマスター/スレーブの命名法から移行しています。このドキュメントでは、代わりにグランドマスタークロック(GMC)または時刻源と時刻受信者という用語が使用されます。 |
HSR ネットワークの PTP グランドマスターは、RedBox、VDAN/SAN、または DANH です。
PTP over HSR を使用するには、HSR と PTP を個別に設定します。PTP over HSR は、追加の設定なしで機能します。ほとんどの場合、PTP はすべての物理イーサネット インターフェイスでデフォルトで有効になっているため、インターフェイスで PTP 設定を実行する必要はないことに注意してください。
サポートされる PTP のプロファイルとモード
PTP over HSR は、PTP Power プロファイルでのみサポートされます。サポートされていない PTP プロファイルの場合、PTP トラフィックは HSR ポート A のみを流れます。
次の表に、PTP プロファイル、クロックモード、および RedBox タイプに対する HSR サポートを示します。
|
PTP プロファイル |
クロックモード |
サポートの有無 |
IEC 62439-3 に準拠した HSR RedBox タイプ |
|---|---|---|---|
|
Power プロファイル |
BC |
あり |
P2P を使用するダブル接続 BC(DABC)としての HSR RedBox |
|
P2P TC |
あり |
P2P を使用するダブル接続 TC(DATC)としての HSR RedBox |
|
|
GMC-BC |
なし |
該当なし |
|
|
Forward |
なし |
該当なし |
|
|
デフォルト プロファイル |
BC |
なし |
該当なし |
|
E2E TC |
なし |
N/A |
P2P を使用するダブル接続 BC(DABC)としての HSR RedBox
このセクションでは、Redbox M と Redbox S が、Power プロファイルでピアツーピア遅延測定メカニズムを使用する境界クロックとして動作するように設定されている例を用いて、PTP over HSR の動作を説明します。

この例では、SAN-1 が GMC であると想定します。すべてのクロックがピアツーピア遅延測定を実行するように設定され、ピア遅延は図に示すすべてのリンクで定期的に計算および維持されます。Redbox M の BMCA は、時刻源に接続する SAN-1 へのポートを決定します。RedBox M で実行されている PTPプロトコルは、ポート A とポート B で Sync および Follow_up メッセージを転送します。
RedBox S では、通常の BMCA 操作でポート A を時刻受信者、ポート B を PASSIVE に決定します。ただし、ポート A と B が同じ HSR リングの一部であることが判明した場合は、ポート B が強制的に PASSIVE_SLAVE 状態になり、ポート A が PTP に対してアクティブになります。
ポート A は、通常の受信者ポートとして機能します。同期および Follow_Up メッセージとその補正フィールドを使用して、時刻源からの遅延とオフセットを計算し、ローカルクロックを同期します(E2E BC とは異なり、Delay_Req メッセージを生成する必要はありません。これは、PTP 経路に沿ったすべてのリンク遅延と滞留時間が、Follow_Up メッセージの補正フィールドに蓄積されるためです)。
PASSIVE_SLAVE 状態のポート B は次のように動作します。ポート A と同様に、時刻源からの遅延とオフセットを維持しますが、ローカルクロックに対する操作は実行しません。すべての同期情報を使用できるようにすることで、ポート A が GMC との通信を失った場合に、新しい時刻受信者として円滑に引き継ぐことができます。IE スイッチプラットフォームでの PTP プロファイルの変換はサポートされなくなったことに注意してください。たとえば、上の図の RedBox S が IE スイッチである場合、Delay_Req/Delay_Resp メッセージ交換はサポートされません。PDelay メッセージを使用したピアツーピアの遅延測定メカニズムのみをサポートします。
設定例
SAN-1#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
SAN-1(config)#ptp profile power
SAN-1(config)#ptp mode boundary pdelay-req
SAN-1(config)#ptp priority1 1
SAN-1(config)#end
SAN-2#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
SAN-2(config)#ptp profile power
SAN-2(config)#ptp mode boundary pdelay-req
SAN-2(config)#end
REDBOX-M#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
REDBOX-M(config)#ptp profile power
REDBOX-M(config)#ptp mode boundary pdelay-req
REDBOX-M(config)#end
REDBOX-S#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
REDBOX-S(config)#ptp profile power
REDBOX-S(config)#ptp mode boundary pdelay-req
REDBOX-S(config)#end
DANH-TOP#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
DANH-TOP(config)#ptp profile power
DANH-TOP(config)#ptp mode p2ptransparent
DANH-TOP(config)#end
DANH-BOTTOM#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
DANH-BOTTOM(config)#ptp profile power
DANH-BOTTOM(config)#ptp mode p2ptransparent
DANH-BOTTOM(config)#end
SAN-1#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 0
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
SAN-2#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:29:C2:FF:FE:3C:6A:C0
Parent Port Number: 9
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
REDBOX-M#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
REDBOX-S#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:29:C2:FF:FE:3C:5D:80
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
DANH-TOP#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:29:C2:FF:FE:3C:5D:80
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
DANH-BOTTOM#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:29:C2:FF:FE:3C:5D:80
Parent Port Number: 4
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
P2P を使用するダブル接続 TC(DATC)としての HSR RedBox
このセクションでは、Redbox M と Redbox S が Power プロファイルでトランスペアレントクロックとして動作するように設定されている例を用いて、HSR リングにおける PTP の動作を説明します。

この例では、SAN-1 が GMC であると想定します。すべてのクロックがピアツーピア遅延測定を実行するように設定され、ピア遅延は図に示すすべてのリンクで定期的に計算および維持されます。P2P TC で BMCA を実行する必要はありませんが、Redbox M と Redbox S では BMCA を実行します。Redbox M では、時刻源に接続する SAN-1 へのポートが Redbox M の BMCA によって決定されます。Redbox M は、ポート C で受信したすべての Sync メッセージと Follow_Up メッセージをポート A と B から転送します。
Redbox S では、前述のように、ポート A が時刻受信者と判断され、ポート B が PASSIVE_SLAVE と判断されます。
ポート A は次のように動作します。Sync および Follow_Up メッセージとその補正フィールドを使用して、時刻源からの遅延とオフセットを計算し、ローカルクロックを同期します(E2E BC とは異なり、Delay_Req メッセージを生成する必要はありません。これは、PTP 経路に沿ったすべてのリンク遅延と滞留時間が、Follow_Up メッセージの補正フィールドに蓄積されるためです)。また、ポート C からの Sync および Follow_Up メッセージを転送します。
ポート B は次のように動作します。ポート A と同様に、時刻源からの遅延とオフセットを維持しますが、ローカルクロックに対する操作は実行しません。すべての同期情報を使用できるようにすることで、ポート A が GMC との通信を失った場合に、新しい時刻受信者として円滑に引き継ぐことができます。後処理では、ポート A に到達した Sync/Follow_Up メッセージのコピーがポート C から転送されるため、Sync/Follow_Up メッセージを破棄します。
設定例
SAN-1#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
SAN-1(config)#ptp profile power
SAN-1(config)#ptp mode boundary pdelay-req
SAN-1(config)#ptp priority1 1
SAN-1(config)#end
SAN-2#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
SAN-2(config)#ptp profile power
SAN-2(config)#ptp mode boundary pdelay-req
SAN-2(config)#end
REDBOX-M#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
REDBOX-M(config)#ptp profile power
REDBOX-M(config)# ptp mode p2ptransparent
REDBOX-M(config)#end
REDBOX-S#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
REDBOX-S(config)#ptp profile power
REDBOX-S(config)# ptp mode p2ptransparent
REDBOX-S(config)#end
DANH-TOP#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
DANH-TOP(config)#ptp profile power
DANH-TOP(config)#ptp mode p2ptransparent
DANH-TOP(config)#end
DANH-BOTTOM#conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
DANH-BOTTOM(config)#ptp profile power
DANH-BOTTOM(config)#ptp mode p2ptransparent
DANH-BOTTOM(config)#end
SAN-1#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 0
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
SAN-2#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
REDBOX-M#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
REDBOX-S#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
DANH-TOP#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
DANH-BOTTOM#sh ptp parent
PTP PARENT PROPERTIES
Parent Clock:
Parent Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Parent Port Number: 3
Observed Parent Offset (log variance): N/A
Observed Parent Clock Phase Change Rate: N/A
Grandmaster Clock:
Grandmaster Clock Identity: 0x0:35:1A:FF:FE:94:4F:0
Grandmaster Clock Quality:
Class: 248
Accuracy: Unknown
Offset (log variance): N/A
Priority1: 1
Priority2: 128
HSR アラーム
HSR リングは、次の 2 つのアラームを生成できます。
-
部分リング障害:この障害アラームは、物理リングポート/リンクの 1 つがダウンしている場合に HSR RedBox によって生成されます。冗長経路を使用してパケットを送信できるため、これは部分的な障害と見なされます。とはいえ、この障害が発生したリングを復元するには、やはりユーザーの介入が必要です。これは軽微な障害であり、外部ハードウェアアラームリレーに関連付けることはできません。
-
フルリング障害:この障害アラームは、物理リングポート/リンクの両方がダウンしている場合に HSR RedBox によって生成されます。これは致命的な障害であり、ただちに対処する必要があります。これは重大な障害であり、外部ハードウェアアラームリレーに関連付けることができます。
アラームを発生させるイベントが生成された場合、次の 1 つ以上のアクションに関連付けてユーザーに通知できます。
-
Syslog:アラームが発生またはクリアされると、syslog が生成されます。
-
SNMP 通知:アラームが発生またはクリアされると、SNMP 通知が送信されます。
-
リレー出力:アラームに応じて外部リレー接点をアサート/デアサートできます。リレーは、重大な障害によってのみアクティブになります。
HSR アラームを設定する手順については、「HSR アラームの有効化」を参照してください。
次の表に、HSR イベントとその表示内容を示します。
|
イベント番号 |
イベントの説明 |
システムログ(レベル) |
アラート/アラームログ |
アラーム LED と出力リレー |
|---|---|---|---|---|
|
1 |
リングが稼働状態からダウン状態になります。 |
2 |
2 |
メジャーアラーム/アサート |
|
2 |
リングがダウン状態から稼働状態になります。 |
6 |
6 |
デアサート |
|
3 |
1 つのリングポートがダウン状態になり、別のリングポートとリング自体が稼働状態になっています。 |
3 |
3 |
|
|
4 |
両方のリングポートが再び稼働状態になっています。 |
6 |
6 |
show facility alarm status コマンドを使用して、現在アクティブなアラームを表示できます。次の例は、マイナーおよびメジャー HSR アラームのアラームステータスを示しています。
Switch#show facility-alarm status
Source Severity Description Relay Time
Switch MINOR 34 HSR ring is partially down MAJ Oct 24 2017 10:16:10
-------
Switch# show facility-alarm status
Source Severity Description Relay Time
Switch MAJOR 33 HSR ring is down MAJ Oct 24 2017 10:17:07
次に、各 HSR アラーム イベント アサーションおよびクリアイベント(設定されている場合)に対して生成される syslog エントリの例を示します。
-
部分的な障害の発生時に生成される syslog:
Oct 24 11:07:13.952 IST: %HSR_ALARM-3-HSR_PARTIALFAULT: The HSR ring in now in PARTIAL FAULT state -
部分的な障害がクリアされたときに生成される syslog:
Oct 24 11:07:38.032 IST: %HSR_ALARM-3-HSR_PARTIALFAULT: The HSR ring in now in PARTIAL FAULT state - event cleared -
フル障害の発生時に生成される syslog:
Oct 24 11:07:38.036 IST: %HSR_ALARM-2-HSR_RINGFAULT: The HSR ring in now in FAULT state -
フル障害がクリアされたときに生成される syslog:
Oct 24 11:08:19.082 IST: %HSR_ALARM-2-HSR_RINGFAULT: The HSR ring in now in FAULT state - event cleared
HSR アップリンクの冗長性に関する機能拡張
HSR アップリンクの冗長性に関する機能拡張により、2 つの個別のインターフェイスを 2 つの個別の HSR RedBox を介して HSR リングから上流に接続できるといった、柔軟な設計が可能になります。これにより、HSR リングの出口における単一障害点がなくなります。この機能を利用して高可用性を改善できるプロトコルの例には、HSRP、VRRP、REP などがあります。この機能拡張が行われる以前は、これらのプロトコルが冗長アップリンクで使用されていると、ネクストホップ スプリットブレイン状態や REP フェールオーバー時間の遅延など、望ましくない結果が発生することがありました。
次の図は、HSR リングからのアップリンク ネクストホップ ゲートウェイの冗長性を実現する、HSR と HSRP を使用したネットワークの例を示しています。

HSR のアップリンク冗長性を実装するには、fpgamode-DualUplinkEnhancement 機能が無効になっていないことを確認します。この機能は、ディストリビューション レイヤのデュアルルータ(この場合は HSRP)への接続をサポートするために必要です。
Switch#show hsr ring 1 detail | include fpgamode
fpgamode-DualUplinkEnhancement: Enabled
出力に「fpgamode-DualUplinkEnhancement,:Disabled 」と表示される場合は、次のコマンドを発行します。
Switch# conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Switch(config)# hsr-ring 1 fpgamode-DualUplinkEnhancement
Switch(config)# end
HSRP の設定
次の HSRP 設定の例は、上図の 2 つのディストリビューション スイッチ(アクティブとスタンバイ)に適用されます。次の設定では、HSRP がスイッチ仮想インターフェイス(SVI)で設定されています。
Active# conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Active(config)# interface vlan 10
Active(config-if)# ip address 30.30.30.2 255.255.255.0
Active(config-if)# standby 1 ip 30.30.30.1
Active(config-if)# standby 1 priority 120
Active(config-if)# end
Standby# conf t
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
Standby(config)# interface Vlan10
Standby(config-if)# ip address 30.30.30.4 255.255.255.0
Standby(config-if)# standby 1 ip 30.30.30.1
Standby(config-if)# end
Active# show standby
Vlan10 - Group 1
State is Active
8 state changes, last state change 00:03:55
Track object 1 (unknown)
Virtual IP address is 30.30.30.1
Active virtual MAC address is 0000.0c07.ac01 (MAC In Use)
Local virtual MAC address is 0000.0c07.ac01 (v1 default)
Hello time 200 msec, hold time 750 msec
Next hello sent in 0.176 secs
Preemption enabled, delay min 5 secs, reload 5 secs, sync 5 secs
Active router is local
Standby router is 30.30.30.4, priority 100 (expires in 0.656 sec)
Priority 120 (configured 120)
Group name is "hsrp-Vl10-1" (default)
FLAGS: 0/1
Active# show standby brief
P indicates configured to preempt.
|
Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
Vl10 1 120 P Active local 30.30.30.4 30.30.30.1
Standby# show standby
Vlan10 - Group 1
State is Standby
13 state changes, last state change 00:04:17
Track object 1 (unknown)
Virtual IP address is 30.30.30.1
Active virtual MAC address is 0000.0c07.ac01 (MAC Not In Use)
Local virtual MAC address is 0000.0c07.ac01 (v1 default)
Hello time 200 msec, hold time 750 msec
Next hello sent in 0.064 secs
Preemption enabled, delay min 5 secs, reload 5 secs, sync 5 secs
Active router is 30.30.30.2, priority 120 (expires in 0.816 sec)
Standby router is local
Priority 100 (default 100)
Group name is "hsrp-Vl10-1" (default)
FLAGS: 0/1
Standby# show standby brief
P indicates configured to preempt.
|
Interface Grp Pri P State Active Standby Virtual IP
Vl10 1 100 P Standby 30.30.30.2 local 30.30.30.1


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