GTPv2 負荷/過負荷のサポート

機能の概要と変更履歴

要約データ

表 1. 要約データ
該当製品または機能エリア	cnSGW-C
該当プラットフォーム	SMI
機能のデフォルト設定	無効：有効にするには設定が必要ですです
関連資料	該当なし

マニュアルの変更履歴

表 2. マニュアルの変更履歴
改訂の詳細	リリース
最初の導入。	2021.02.0

機能説明

次に、負荷制御機能と過負荷制御機能の詳細を示します。

負荷制御

負荷制御機能により、SGW や PGW などの GTPC エンティティは、MME、ePDG、TWAN などの GTPC ピアに負荷情報を送信できます。負荷情報は、有効負荷に応じて、SGW クラスタなどの同じ機能をサポートするすべてのノード間でセッションの負荷を分散するために使用されます。負荷情報には、GTPC エンティティリソースの動作ステータスが反映されます。

cnSGW-C の負荷制御動作は次のとおりです。

CLI を使用して、cnSGW-C の負荷制御サポートをアクティブまたは非アクティブにします。
負荷制御機能がアクティブになると、cnSGW-C は次の理由でその負荷制御情報を MME に通知します。
- 最適な GW の選択手順
- ネットワーク内の cnSGW-C 全体のロードバランシングの強化
負荷制御情報の計算は、展開シナリオに基づいています。
該当する GTPC 要求または応答メッセージには、ピギーバックされた負荷制御情報が含まれています。
cnSGW-C には、SGW 負荷制御情報に従って、LCI（負荷制御情報）IE の単一インスタンスのみが含まれます。cnSGW-C は、PGW から受信した LCI IE をその LCI 情報とともに MME に送信します。
SGW に負荷制御情報を含める頻度は、展開シナリオに基づいています。SGW は、新規または更新された負荷制御情報のターゲットレシーバへの伝達が許容可能な遅延内に収まるようにします。この許容可能な遅延は、ネットワークで効果的なロードバランシング動作を実現するのに役立ちます。

過負荷制御

過負荷制御機能により、GTPC エンティティは、削減したトラフィックの送信を GTPC ピアに指示することで、自身の着信シグナリング負荷を正常に削減できます。GTPC エンティティがシグナリング容量を超えて動作すると、過負荷になるため、パフォーマンスが低下し、着信および発信トラフィックの処理に影響を与えます。GTPC ノードは、負荷情報を使用して、ノード間の GTPC シグナリングトラフィックの量を削減、スロットリング、または削減およびスロットリングします。

cnSGW-C の過負荷制御の動作は次のとおりです。

CLI を使用して、cnSGW-C の過負荷制御サポートをアクティブまたは非アクティブにします。
過負荷制御機能がアクティブになると、cnSGW-C はその過負荷制御情報を MME または PGW に通知するため、自身への GTPC シグナリングトラフィックを制御するのに役立ちます。
SGW は、該当するすべてのメッセージにおける過負荷制御情報の処理をサポートしています。
該当する GTPC 要求または応答メッセージには、ピギーバックされた過負荷制御情報が含まれています。
cnSGW-C には、SGW 過負荷制御情報に従って、OCI（過負荷制御情報）IE の単一インスタンスのみが含まれます。cnSGW-C は、PGW から受信した OCI IE をその OCI 情報とともに MME に送信します。
過負荷制御情報の計算は、展開シナリオに基づいています。
SGW が自己保護モードの場合、cnSGW-C は GTPC エンティティの輻輳を理由として拒否します。
SGW は、MME や PGW 過負荷制御情報を保存しません。
SGW は、MME および PGW に対するスロットリングを実行しません。

（注）

負荷制御および過負荷制御はオプションの機能です。

GTPv2 負荷および過負荷機能の構成

このセクションでは、GTPv2 負荷または過負荷状態を設定する方法について説明します。

この機能の設定には、次の手順が含まれます。

負荷プロファイルの設定：このセクションでは、負荷プロファイルと、cnSGW-C の負荷の計算に必要なパラメータを設定する方法について説明します。
オーバーロード除外プロファイルの設定：このセクションでは、過負荷状態における除外設定の方法と、除外プロファイルの設定について説明します。
- このプロファイルは、スロットリングの判断から除外するセッション関連メッセージを決定します。
- 自己保護とピア過負荷制御の両方で、この設定を使用します。
過負荷条件プロファイルの構成：このセクションでは、過負荷状態でのプロファイルの設定方法について説明します。
- プロファイルは、過負荷制御のさまざまな状態と、結果として生じるスロットリングの判断を決定します。
- サポートされる過負荷プロファイルは 1 つのみです。
- 負荷プロファイルは、過負荷プロファイル機能をサポートしています。
最大セッション数の設定：このセクションでは、LCI/OCI の計算においてセッション負荷率に寄与する最大セッション数の設定方法について説明します。
過負荷プロファイルと SGW プロファイルの関連付け：過負荷プロファイルと SGW プロファイルの関連付けを設定できます。
負荷係数頻度の設定：このセクションでは、負荷係数の頻度を設定する方法を手順を追って説明します。

負荷プロファイルの構成

この機能を設定するには、次の設定を使用します。

config 
    profile load profile_name 
        load-calc-frequency load_calc_frequency_value 
        load-fetch-frequency load_fetch_frequency_value 
        advertise 
        interval interval_value 
        change-factor change_factor_value 
        exit 
    interface gtpc 
        action advertise 
end

注：

profile load profile_name ：負荷プロファイル名を指定します。
load-calc-frequency load_calc_ frequency_value：システムの負荷計算時間を秒単位で指定します。5 ～ 3600 の範囲の整数である必要があります。デフォルト値は 10 秒です。
load-fetch-frequency load_fetch_ frequency_value：プロトコルポッドがキャッシュポッドから負荷を取得する時間間隔を秒単位で指定します。5 ～ 3600 の範囲の整数である必要があります。デフォルト値は 10 秒です。
advertise interval interval_value ：ピアに LCI を送信する時間間隔を秒単位で指定します。0 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 300 秒です。
advertise change-factor change_factor_value ：現在のロード値と最後に示されたロード値の差が変更係数を上回る場合は、対応するピアに LCI 値を指定します。1 ～ 20 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 5 です。
interface gtpc action advertise ：GTPC インターフェイスでの LCI 通知を有効にします。

設定例

次に、設定例を示します。

config
profile load pl
load-calc-frequency 30
load-fetch-frequency 60
advertise
interval 300
change-factor 1
exit
interface gtpc
action advertise
end

過負荷除外プロファイルの設定

デフォルトの動作の自己保護モードでは、cnSGWc はすべての着信 GTPC メッセージをスロットリングします。ただし、優先順位の高いメッセージをスロットリングすることはできないため、過負荷シナリオにおいても、cnSGWc はそれらの高優先順位のメッセージを除外する必要があります。過負荷除外プロファイルを設定すると、優先順位の高い着信メッセージをスロットリングから除外するインターフェイスを定義できます。

始める前に

負荷プロファイルを設定します。

手順

ステップ 1

profile overload-excludeoverload_exclude_profile_name コマンドを使用して、グローバルコンフィギュレーションモードで過負荷除外プロファイルインスタンスを設定します。

例:

[sgw] smf#config 
[sgw] smf(config)#profile overload-exclude excludeProf 
[sgw] smf(config-overload-exclude-excludeProf)#

ステップ 2

スロットリングの対象からメッセージを除外するために、{ dnn-list dnn_list | arp-list arp_list | qci-list qci_list | message-priority { any | s5e | s11 | sxa } upto priority_val } コマンドを使用して、DNN、ARP、QCI、メッセージ優先度のいずれかの過負荷除外プロファイルパラメータを定義します。

例:

[sgw] smf(config-overload-exclude-excludeProf)# dnn-list [ sos ] 
[sgw] smf(config-overload-exclude-excludeProf)# arp-list [ 2 3 4 ] 
[sgw] smf(config-overload-exclude-excludeProf)# qci-list [ 1 4 9 ] 
[sgw] smf(config-overload-exclude-excludeProf)# message-priority s11 upto 5

次のタスク

過負荷除外プロファイルを設定後、次のタスクを実行する必要があります。

過負荷条件プロファイルを設定します。
最大セッション数を設定します。
過負荷除外プロファイルを cnSGWc プロファイルに関連付けます。
負荷係数頻度の計算を設定します。

過負荷条件プロファイルの構成

この機能を設定するには、次の構成を使用します。

config 
    profile overload overload_profile_name 
        overload-exclude-profile self-protection self_protection_profile_name 
            node-level 
            tolerance 
                minimum min_percentage 
                maximum max_percentage 
            reduction-metric 
                minimum min_percentage 
                maximum max_percentage 
            interface gtpc 
                overloaded-action advertise 
                    advertise 
                        interval interval_value 
                        change-factor change_factor_value 
                        validity-period validity_period_value 
                        end

注：

profile overload overload_profile_name ：過負荷プロファイル名を指定します。
overload-exclude-profile self-protection self_protection_profile_name ：（これは任意の設定です）自己保護状態でのスロットリングの判断からメッセージを除外します。
tolerance minimum min_percentage maximum max_percentage ：システムの過負荷制限を指定します。次のシナリオを参照してください。
- システムの負荷が min_percentage 未満の場合、システムは正常な状態です。
- システムの負荷が min_percentage と max_percentage の間にある場合、システムは過負荷状態です。このシナリオでは、ノードの過負荷制御アクションがトリガーされます。
- システムの負荷が max_percentage よりも大きい場合、システムは自己保護状態になります。このシナリオでは、自己保護アクションがトリガーされます。
- max_percentage は 1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 95 です。
- min_percentage は 1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 80 です。
reduction-metric minimum min_percentage maximum max_percentage ：削減メトリックの制限を指定します。次のシナリオを参照してください。
- min_percentage と max_percentage のパーセンテージ値はどちらも tolerance 設定と連動します。
- パーセンテージ値 max_percentage は、1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 100 です。
- パーセンテージ値 min_percentage は、1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 10 です。
例：次の条件では、負荷が 80% の場合は 10% の OCI をピアノードに送信し、負荷が 95% の場合は 30% の OCI をピアノードに送信します。
- tolerance min_percentage は 80、max_percentage は 95 です。
- reduction-metric min_percentage は 10、max_percentage は 30 です。
interface gtpc overloaded-action advertise ：ノードが過負荷になった場合の GTPC インターフェイスでのアクションを設定します。GTPC には、S5/S8/S11/S2b インターフェイスが含まれます。一部のアクションは、特定のインターフェイスにのみ適用されます。
advertise interval interval_value ：ピアに LCI を送信する周期を秒単位で指定します。0 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 300 秒です。
advertise change-factor change_factor_value ：変更係数の値を指定します。現在の負荷値と最後に示された負荷値との差が変更係数の値を上回る場合は、GTPC は対応するピアに LCI を送信します。1 ～ 20 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 5 です。
advertise validity-period validity_period_value ：アドバタイズされた OCI 値の有効期間を秒単位で指定します。1 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 600 秒です。

最大セッション数の設定

この機能を設定するには、次の設定を使用します。

config 
    profile converged-core profile_name 
        max-session-count max_session_count_value 
        end

注：

profile converged-core profile_name ：コンバージドコアプロファイルの名前を指定します。
max-session-count max_session_count_value ：サポートされるセッションの最大数を指定します。1 ～ 12000000 の範囲の整数で指定する必要があります。

設定例

次に、設定例を示します。

config
profile converged-core convergedCoreProfile
max-session-count 12000000
exit

過負荷プロファイルと SGW プロファイルの関連付け

過負荷プロファイルと SGW プロファイルの関連付けを構成できます。

この機能を設定するには、次の構成を使用します。

config 
    profile overload overload_profile_name 
        overload-exclude-profile self-protection self_protection_profile_name 
    node-level 
        tolerance 
            minimum min_percentage 
            maximum max_percentage 
        reduction-metric 
            minimum min_percentage 
            maximum max_percentage 
            advertise 
            interval interval_value 
            change-factor 
            exit 
        interface gtpc 
            overloaded-action [ advertise ] 
            exit 
        exit 
    exit 
    profile load load_name 
    load-calc-frequency load_calc_frequency_value 
    load-fetch-frequency load_fetch_frequency_value 
    advertise 
    interval interval_value 
    change-factor change_factor_value 
      
        
        
        
        
        
        
    exit 
    interface gtpc 
    action advertise 
    exit 
exit 
profile sgw sgw_name 
load-profile profile_name 
overload-profile overload_profile_name 
end

注：

overload overload_name ：過負荷保護プロファイル名を指定します。文字列で指定する必要があります。
overload-exclude-profile ：過負荷シナリオのプロファイルを除外します。
self-protection overload_value ：自己保護のために除外するプロファイルを指定します。文字列で指定する必要があります。
tolerance minimum min_percentage ：最小許容レベルを指定します（この値を下回ると、システムは正常状態になります）。1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 80 です。
tolerance maximum max_percentage ：最大許容レベルを指定します（この値を上回ると、システムは自己保護状態になります）。1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 95 です。
reduction-metric minimum min_percentage ：構成の最小許容レベルとともに削減率を指定します。1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 10 です。
reduction-metric maximum max_percentage ：構成の最大許容レベルとともに削減率を指定します。1 ～ 100 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 100 です。
interval interval_value ：アドバタイズ間隔を秒単位で指定します。0 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 300 秒です。
validity validity_value ：アドバタイズされた OCI 値の有効期間を秒単位で指定します。1 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 600 秒です。
change-factor change_factor_value ：現在の OCI と最後に指定された OCI との最小変更値を指定します。この値を超えると、アドバタイズが行われます。1 ～ 20 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 5 です。
profile load load_name ：負荷プロファイルの名前を指定します。文字列で指定する必要があります。
load-calc-frequency load_calc_frequency_value ：システム負荷計算間隔を秒単位で指定します。5 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 10 秒です。
load-fetch-frequency load_fetch_frequency_value ：サービスポッドがキャッシュポッドから負荷をフェッチする時間間隔を秒単位で指定します。5 ～ 3600 の範囲の整数で指定する必要があります。デフォルト値は 10 秒です。
load-profile profile_name ：負荷プロファイルの名前を指定します。
overload-profile overload_profile_name ：過負荷プロファイルの名前を指定します。
：除外過負荷プロファイル名を指定します。
- ：スロットリングの決定から除外する必要がある ARP リストを指定します。1 ～ 15 の範囲の整数で指定する必要があります。最大 8 個のエントリが許可されます。
- ：スロットリングの決定から除外する必要がある DNN のリストを指定します。最大 3 個のエントリが許可されます。
- message-priority ：メッセージの優先順位のどこまでをスロットリングの決定から除外するかを指定します。
- procedure-list ：スロットリングの決定から除外する手順。このパラメータは、自己保護にのみ適用されます。
- ：スロットリングの決定から除外する QoS クラス識別子を指定します。1 ～ 254 の範囲の整数で指定する必要があります。最大 8 個のエントリが許可されます。たとえば、範囲の値は 1-9、65、66、69、70、80、82、83、128-254 です。

設定例

次に、設定例を示します。

config
profile overload op
overload-exclude-profile self-protection <overload-exclude-profile-name>
node-level
tolerance minimum 5
tolerance maximum 50
reduction-metric minimum 50
reduction-metric maximum 100
advertise
interval 0
change-factor 1
exit
interface gtpc
overloaded-action [ advertise ]
exit
exit
exit
profile load lp
load-calc-frequency 120
load-fetch-frequency 15
advertise
interval 0
change-factor 1
exit
interface gtpc
action advertise
exit
exit
profile sgw <sgw_name>
load-profile <profile_name>
overload-profile <overload_profile_name>
end

設定の確認

設定を確認するには、次のコマンドを実行します。

show running-config profile
profile sgw sgw1
load lp1
overload op1
end

負荷係数パラメータの構成

cnSGWc は、特定の時間間隔でシステムの負荷係数を計算し、ピアノードにアドバタイズします。ただし、この構成では、計算から除外する非参加ポッドとともに、負荷係数の計算頻度を指定できます。負荷係数の計算が構成されていない場合、デフォルトでは、cnSGWc はすべての app-infra ポッドを除外して、30 秒間隔で負荷係数を計算します。

手順

ステップ 1

コマンド load factor を使用して、負荷係数の計算頻度を設定します。

例:

[sgw] smf(config)# load factor

ステップ 2

コマンド [ no ] load factor { calc-frequency calc_ frequency_time | exclude-pods exclude_pod_name} を使用して、負荷係数の計算頻度や除外する app-infra ポッドを定義します。

例:

[sgw] smf(config)# load factor calc-frequency 15 
[smf] smf(config)# load factor exclude-pods bgpspeaker-pod

CLI calc-frequency のデフォルト値は 30 です。
CLI exclude-pods により、次の app-infra ポッドを除外します。
- bfdmgr
- bgpspeaker-pod
- cache-pod
- edr-monitor
- georeplication-pod
CLI calc-frequency と exclude-pods はどちらも下位互換性があります。

ステップ 3

コマンド exit を使用してグローバルコンフィギュレーションモードを閉じます。

例:

[sgw] smf(config)#exit

設定の確認

show running-config load コマンドは、負荷係数の構成パラメータを表示します。

[sgw] smf# show running-config load
  load factor calc-frequency 30
  load factor exclude-pods bgpspeaker-pod
exit

GTPv2 ロードおよびオーバーロード OAM のサポート

ここでは、この機能の操作、管理、およびメンテナンスに関して説明します。

バルク統計

標準

node_overload_status{app_name="smf", cluster="cn", data_center="cn", instance_id="0", service_name="oam-pod"} 0

Overload

node_overload_status{app_name="smf", cluster="cn", data_center="cn", instance_id="0", service_name="oam-pod"} 1

自己保護状態

node_overload_status{app_name="smf", cluster="cn", data_center="cn", instance_id="0", service_name="oam-pod"} 2

SGW サービス統計情報

sgw_service_stats{app_name="smf", cluster="cn", data_center="cn", fail_reason="gtp_entity_in_congestion", instance_id="0", interface="interface_sgw_ingress", reject_cause="entity_in_congestion", service_name="sgw-service", sgw_procedure_type="initial_attach", status="rejected", sub_fail_reason=""}

LCI/OCI メトリック値

node_lci_metric{app_name="SGW", cluster="cn", component="oam-pod", data_center="DC", namespace="cn", instance_id="0", service_name="oam-pod"}

node_oci_metric{app_name="SGW", cluster="cn", component="oam-pod", data_center="DC", namespace="cn", instance_id="0", service_name="oam-pod"}

UCC 5G cnSGWc 構成および管理ガイド、リリース 2025.01

偏向のない言語

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GTPv2 負荷/過負荷のサポート

機能の概要と変更履歴

要約データ

マニュアルの変更履歴

機能説明

負荷制御

過負荷制御

GTPv2 負荷および過負荷機能の構成

負荷プロファイルの構成

設定例

過負荷除外プロファイルの設定

始める前に

手順

例:

例:

次のタスク

過負荷条件プロファイルの構成

最大セッション数の設定

設定例

過負荷プロファイルと SGW プロファイルの関連付け

設定例

設定の確認

負荷係数パラメータの構成

手順

例:

例:

例:

設定の確認

GTPv2 ロードおよびオーバーロード OAM のサポート

バルク統計

標準

Overload

自己保護状態

SGW サービス統計情報

LCI/OCI メトリック値

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