GTPP エンドポイント

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 SMF
該当プラットフォーム SMI
機能のデフォルト設定 有効:常時オン
関連資料 該当なし

更新履歴

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。 2023.03.0

機能説明

GTPP エンドポイントは、SMF サービスの GPRS Tunneling Protocol Prime(GTPP)プロトコル機能を有効にするアプリ インフラベースのサービスです。レガシー インターフェイスを使用する SMF は、GTPP エンドポイントの GTPP 課金(Gz)インターフェイスをサポートします。

オフライン課金の場合、Gz は、課金データ機能 (CDF) から CDR の転送に関する CGF への参照ポイントです。

GTPP エンドポイントは、SMF サービスに次のサポートを提供します。

  • ベアラー レベルで使用状況とイベント アカウンティングを処理し、アカウンティング情報はサブスクライバ セッションの一部として保存されます。

  • このアカウンティング情報から CDR コンテンツを生成し、GTPP エンドポイントに転送します。GTPP エンドポイントは、(構成されたディクショナリに基づいて)受信した CDR を ASN.1 にエンコードします。

  • GTPP プロトコルを使用して、受信した CDR を CGF サーバーに送信します。

この機能の詳細については、『UCC 5G SMF 構成および管理ガイド > GTPP エンドポイント』章を参照してください。

GTPP を介した CDR トランスポート

GTPP は、課金データ機能(CDF)から課金データ レコード(CDR)を配信し、課金ゲートウェイ機能 CGF に CDR を生成します。CGF が CDF の外側に存在する場合は、GTPP プロトコルが必要です。これは、バックボーン ネットワークでパケット データのトンネリングに使用される GTP のいくつかの側面を利用します。

GTPP は Gz インターフェイス上で動作し、次の機能を実行します。

  • CDF と CGF 間で CDR を転送します。

  • CDR を別の CGF にリダイレクトします。

  • エコー メッセージングを使用して、通信しているピア間の通信障害を検出します。

  • CDR 転送機能についてピアにアドバタイズします。たとえば、一定期間のサービス ダウンタイム後などです。

  • 冗長動作中に発生する可能性のある重複 CDR を防止します。構成されている場合、CDR 重複防止機能は、重複する可能性のある CDR パケットをマークし、最終的な重複削除タスクを CGF または課金ドメインに委任することによって実行されます。

パス プロトコル

GTPP は、課金を促進するため、パス プロトコルを使用して CDF から CGF に Gz インターフェイス経由で CDR を転送します。GTPP では UDP パス プロトコルがサポートされています。


(注)  


パス プロトコル TCP はサポートされていません
  • 要求メッセージのシグナリング用ポート:

    • サーバ ポート番号 3386 の UDP 宛先ポートは、GTPP 用に予約されています。または、O&M によって構成された別のポートを使用できます。

    • UDP 送信元ポートは、ネットワーク要素を送信するためにローカルに割り当てられたポート番号です。

  • 応答メッセージのシグナリング用ポート:

    • UDP 宛先ポートは、対応する要求メッセージの送信元ポートの値です。

    • UDP 送信元ポートは、対応する要求の宛先ポートからの値です。

GTPP メッセージ タイプ

GTPP は、関連付けられた 2 つのノード間のメッセージのセットを定義します。次の表に、 syslog メッセージとそのフォーマットを示します。

表 3. GTPP メッセージ
メッセージ タイプ値(10 進数) GTPP メッセージ

1

エコー要求

2

エコー応答

3

サポートされていないバージョン。

4

ノード存続要求

5

ノード存続応答

6

リダイレクト要求

7

リダイレクト応答

240

データ レコード転送要求

241

データ レコード転送応答

エンドポイント GTP Prime

k8s use-volume-claim Pod が true に設定されている場合、エンドポイント GTP Prime を主に使用して、該当するストレージ サイズ制限(デフォルト 1 GB)を設定します。gtpp-profiles の構成だけで gtpp-ep ポッドが起動しますが、 storage replica などの基本構成を使用して、gtpprime エンドポイントも構成することをお勧めします。この構成は、gtpp-ep ポッドによって使用されます。

Gz インターフェイスの下のエンドポイントで、GTPP プロファイルの課金エージェントの IP アドレスとポートを構成します。


(注)  


gtpp-ep は常に nodes 構成を無視します。k8s single-node が false に設定されている場合、レプリカとノードの構成に関係なく、アクティブ モードまたはスタンバイ モードで gtpp-epP ポッドの 2 つのレプリカが生成されます。


GTPP レジリエンシ

GTPP エンドポイントは、CDR アーカイブとファイル ストレージをサポートすることでレジリエンスを提供します。

CDR アーカイブ

CDR 過負荷のシナリオでは、CGF サーバーの応答が遅くなります。このシナリオでは、sendReqList バッファがいっぱいであるために CDR が確認されず、CDR がドロップします。このような場合、CDR のドロップを回避するために、GTPP エンドポイントは新しい CDR をアーカイブ リストにエンキューします。

GTPP は次の方法で CDR アーカイブを実行します。

  • アーカイブ リストのフラッシュは、ネットワークの負荷の状態に応じて、ペースを加えて行われます。

  • すべての CGF が非アクティブになった後、またはバックツーバック スイッチオーバーにより、アーカイブ済みの CDR が失われないように、アーカイブ レコードはペースを加えて HDD に書き込まれます。

  • アーカイブ リストは、スタンバイ GTPP エンドポイント ポッドに複製されます。


(注)  


  • アーカイブ リストは、GTPP プロファイル レベルごとに維持されます。アーカイブ リストの最大サイズは 5M です。

  • 構成された最大サイズに達すると、最も古いレコードが消去され、新しいレコードが追加されます。

  • アーカイブ リストがスタンバイ ポッドに複製されます。アクティブ ポッドが非アクティブになると、スタンバイ ポッドがアクティブ ポッドになり、すべてのアーカイブ レコードを保持するために CDR の処理を開始します。


CDR ファイル ストレージ

GTPP は次の方法で CDR ファイル ストレージを実行します:

  1. すべての CGF が非アクティブの場合、すべての CDR はアクティブな GTTP エンドポイント上の HDD 内のファイルに書き込まれます。

  2. CDR はスタンバイ GTPP エンドポイントに保存されます。

  3. 非アクティブの CGF がアクティブになると、アクティブな GTPP エンドポイント上のファイルから CDR が読み取られ、CGF に送信されます。

  4. 1 つのファイルからすべての CDR が読み取られた後、ファイルはアクティブな GTPP エンドポイントから削除されます。次に、ファイルの複製の削除情報がスタンバイ GTPP エンドポイントに送信されます。

  5. スタンバイ GTPP エンドポイントが HDD からファイルを削除します。


(注)  


HDD からの CDR の読み取りプロセス中に、一部の CDR が CGF に送信され、一部の CDR がまだファイル内にあり、アクティブな GTPP エンドポイントが非アクティブになると、最後の読み取りファイルが新しいアクティブな GTPP エンドポイントポッドから送信されます。このような場合、CGF はさまざまな重複 CDR を受信します。


情報要素サポート

GTPP 機能による Gz サポートでサポートされる情報要素(IE)を次に示します。

表 4. TLV および TV IE
情報要素 説明

TLV 情報要素

254

推奨ノードのアドレス

253

要求の応答数

252

データ レコード パケット

251

課金ゲートウェイ アドレス(この IE は TS 29.060 [200] でも使用されます)

250

キャンセルされたパケットのシーケンス番号

249

リリースされたパケットのシーケンス番号

TV 情報要素

127

課金 ID

126

パケット転送コマンド

標準準拠

GTPP エンドポイントは、次の課金固有の 3GPP 標準規格に準拠しています。

  • 3GPP TS 32.251「Telecommunication management;Charging management;Packet Switched (PS) domainCharging」

  • 3GPP TS 32.295「Telecommunication management; Charging management; Charging Data Record (CDR) transfer」

  • 3GPP TS 32.297「Telecommunication management; Charging management; Charging Data Record (CDR) file format and transfer」

  • 3GPP TS 32.298「Telecommunication management; Charging management; Charging Data Record (CDR) parameter description」

制限事項

次に、Diameter インターフェイス課金機能を使用した SMF の制限を示します。

  • Diameter インターフェイスを備えた SMF は、ローカル ストレージ モード、TCP、およびリダイレクト要求または応答をサポートしていません。

  • Diameter インターフェイスを使用した SMF は、custom24 CDR ディクショナリのみをサポートします。

  • スイッチオーバーの場合、新しいスタンバイ GTPP ポッドでは、新しい CDR 送信要求バッファのみがチェックされます。

  • スイッチオーバーの場合、新しいアーカイブのみが新しいスタンバイ GTPP ポッドでチェックされます。

  • 二重障害では、古いアーカイブ CDR と古い送信要求バッファが失われます。

GTPP プロファイルの構成

GTPP プロファイルを構成するには、次の構成を使用します。

config 
   profile gtpp-profile profile_name gtpp 
      dictionary 
      ignore  ignore_value 
      instance-id 
         charging-agent address IPv4_adress port UDP_port 
         server{ cgf address IPv4_adress max-cdrs max_cdrs { node-alive Enable | Disable}
               port UDP_port priority priority deadtime time_interval 
               echo-interval  echo_interval timeout timeout_val max-retry 
               max_retry max-pdu-size max_pdu_size wait-time time_interval } 
      local-storage 
      mode 
         local 
         streaming-parallel 
      cgf-server-redundancy-support 
     exit 
  exit 
exit 

  • dictionary :CDR の ASN.1 ベースのエンコーディング用のディクショナリを指定します。

  • ignore ignore_value :エコー RC 変更を無視する構成を指定します。この CLI 制御オプションでは、エコー応答 RC の変更による CGF パス障害を柔軟に検出できます。

  • instance-id gr_instanceID :GR インスタンス ID を指定します。

    • charging-agent :課金エージェントを構成します。

      • addressIPv4_address :CGF に CDR レコードを送信するために使用されるエンドポイント内に構成されているインターフェイスの IP アドレスを指定します。

      • port :UDP ポートを指定します。


        (注)  


        GTPP プロファイルで構成された課金エージェントの IP アドレスとポートは、Gz インターフェイス下のエンドポイント gtpprime でも構成する必要があります。課金エージェントの IP アドレスとポートのランタイム構成の更新は推奨されません。新しい課金エージェントの IP アドレスとポートを含む新しいプロファイルを追加してください。
    • server :電子メール サーバの詳細の構成

      • cgf :DHCP サーバで次のパラメータを構成します。

        • address IPv4_address:CGF サーバの IPv4 アドレスをドット付き 10 進表記の範囲を使用して入力します。

        • max :CGF の未確認 CDR の最大数を構成します。1 ~ 20 の整数です。


          (注)  


          max の実行時の構成変更は推奨されません。以下の手順を実行します。


          1. 古い cgf がある max ] を削除してから、変更を確定します。

          2. 新しい max 値で cgf を再度追加します。

        • node-alive Enable | Disable :GTPP サーバ(CGF など)へのノード アライブ要求の送信を有効または無効にします。

        • port :CGF が使用しているポートを指定します。

        • priority :システムが使用する CGF サーバを選択しているときに、このサーバの相対的な優先順位を指定します。

    • deadtime :デッドタイムを秒単位で構成します。入力値は 1 ~ 65535 までの整数である必要があります。デフォルトは 120 です。

    • max-cdrs :GTPP メッセージ内の CDR の最大数を指定します。値は 1 から 255 までの整数値です。

    • max-pdu-size :PDU の最大サイズ(バイト単位)を指定します。1024 〜 1460 の範囲の である必要があります。

    • timeout :システムが応答しない CGF との通信を試行する回数を指定します。

    • wait-time :GTPP 要求を送信するまでの待機時間を指定します。

  • local-storage :ローカル ストレージの詳細を指定します。

  • mode :使用するストレージ モードを指定します。

    • local :HDD を使用して CDR を保存するように指定します。

    • streaming-parallel :CGF が失敗した場合は、HDD を使用して CDR を保存するように指定します。CGF が起動したら、CDR を CGF にストリーミングします。ストリーミングは並行して行われ、新しく生成された CDR は HDD からストリーミングされた CDR とともに CGF に送信されます。

  • cgf-server-redundancy-support :GTPP プロファイルごとに CGF サーバの冗長性サポートを有効または無効にします。デフォルトでは、この構成は無効になっています。

設定例

次に、GTPP プロファイルの構成例を示します。

profile gtpp-profile pf2 gtpp
 dictionary custom24
 mode       streaming
 cgf-server-redundancy-support disable
 instance-id 1
  charging-agent
   address 10.10.10.205
   port    3386
  exit
  server
   max-pdu-size  1460
   timeout       30
   max-retry     3
   max-cdrs      5
   wait-time     30
   echo-interval 60
   deadtime      120
   cgf address 10.10.10.80 port 3386 max 100 priority 1 node-alive disable
   cgf address 10.10.10.90 port 3386 max 100 priority 2 node-alive disable
  exit
 exit
exit

GTPP プロファイルの確認

show running-config profile gtpp-profile pf2 gtpp コマンドを使用して、GTPP プロファイルの構成を確認します。

次に、show running-config profile gtpp-profile pf2 gtpp コマンドの出力例を示します。

profile gtpp-profile pf2 gtpp
 dictionary custom24
 mode       streaming
 cgf-server-redundancy-support disable
 instance-id 1
  charging-agent
   address 10.10.10.205
   port    3386
  exit
  server
   max-pdu-size  1460
   timeout       30
   max-retry     3
   max-cdrs      5
   wait-time     30
   echo-interval 60
   deadtime      120
   cgf address 10.10.10.80 port 3386 max 100 priority 1 node-alive disable
   cgf address 10.10.10.90 port 3386 max 100 priority 2 node-alive disable
  exit
 exit
exit

GTPP エンドポイントの構成


(注)  


  • GTPP-EP ポッドはこの構成を使用します。

  • GTPP-EP ポッドは常にノード構成を無視します。

  • k8s single-nodefalse に設定されている場合、レプリカとノードの構成に関係なく、アクティブ モードまたはスタンバイ モードで GTPP-EP ポッドの 2 つのレプリカが生成されます。

  • k8s single-nodetrue に設定されている場合、構成済みのレプリカが影響を受けます。

  • k8s use-volume-claimtrue に設定されている場合、エンドポイント GTP Prime を使用してストレージ サイズの制限が設定されます。ストレージ サイズ制限のデフォルト値は 1 GB です。

  • システムが稼働している場合、ストレージ サイズは変更できません。


GTPP エンドポイントを構成するには、次のコマンドを使用します。

config 
 instance instance-id instance_id 
   endpoint gtpprime 
      storage storage_capacity 
      replicas replicas_count 
      nodes nodes_count 
      interface Gz  
        vip-ip   vip_ip vip-port vip-port vip-interface vip-interface vrf vrf  
      end 

  • endpoint gtpprime :次のパラメータを指定して、エンドポイントを構成します。

    • storage storage_capacity :永続ボリュームのストレージ サイズを GB 単位で指定します。1 ~ 100 の範囲の整数である必要があります。


      (注)  


      CLI では、システムの実行中にストレージ サイズを変更できません。ストレージ サイズを変更するには、最初にシステムを停止します。


    • replicas replicas_count :ノードごとのレプリカ数を指定します。整数で指定する必要があります。

    • nodes nodes_count :このプロパティは無視されます。その構成は省略できます。

    • interface Gz :VIP IPv4 アドレス、VIP ポート、VIP インターフェイス、仮想ルーティングと転送の詳細などの Gz インターフェイスの詳細を構成します。


      (注)  


      システムがアクティブで Gz インターフェイス下にあるときに、新しい値を使用するための vip 構成の追加または更新がある場合は、必ず udp-proxyを再起動してください。

設定例

次に、エンドポイント gtpprime の構成例を示します。

instance instance-id 1
 endpoint gtpprime
  replicas 1
  nodes    1
  storage  1
  interface gz
   vip-ip 10.10.10.205 vip-port 7202 vip-interface v303 vrf GTPP-VRF
  exit
 exit
exit

GTPP エンドポイントの確認

show gtpp-ep endpoints コマンドを使用して、GTPP エンドポイントを確認します。

次に、show gtpp-ep endpoints コマンドの出力例を示します。

result List of gtpp pods with their names and IPs
gtpp-ep-0		192.168.42.116
gtpp-ep-1		192.168.42.126

GTP Prime プライム 構成の確認

show running-config instance instance-id 1 endpoint gtpprime コマンドを使用して、GTP Prime の構成を確認します。

次に、show running-config instance instance-id 1 endpoint gtpprime コマンドの出力例を示します。

instance instance-id 1
 endpoint gtpprime
  replicas 1
  nodes    1
  storage  1
  interface gz
   vip-ip 10.10.10.205 vip-port 7202 vip-interface v303 vrf GTPP-VRF
  exit
 exit
exit

GTPP サービスのモニターとトラブルシューティング

表 5. 機能の履歴
機能名

リリース情報

説明

GTPP サービスのトラブルシューティング

2024.02.0

この機能により、SMF + PGW-C は GTPC テスト エコー コマンドをCGF サーバーに送信しできます。

  • CGF サーバーの接続性のトラブルシューティングとモニタリングを行います。

  • ピアのラウンド トリップ時間(RTT)をテストします。

デフォルト設定:有効:常時オン

機能説明

GTPP テスト エコー CLI コマンドを使用すると、CGF サーバの接続のトラブルシューティングとモニタリングができ、システム動作中のピアのラウンドトリップ時間(RTT)が提供されます。

GTPP テスト エコー コマンドの使用

システムは、次のテスト コマンドを使用して、GTPP プロファイルに構成されていない新しい CGF サーバ接続を確認します。

test gtpp echo instance-id id ca-address ip_address [ ca-port port ] [ cgf-address ip_address ] [ cgf-port port ] 

  • instance-id id :システム上に構成されている GR インスタンスのインスタンス ID を指定します。

  • ca-address ip_address:gtpp プロファイル内で構成された課金エージェントの IPv4 アドレスを指定します。

  • ca-port port:gtpp プロファイル内で構成された課金エージェント ポートを指定します。範囲は 1 ~ 65535 です。デフォルトのポートは 49999 です。

  • cgf-address ip_address:GTPP エコー要求の送信先である特定の CGF サーバの IPv4 アドレスを指定します。

  • cgf-port port: 1 ~ 65535 の範囲で特定の CGF サーバ ポートを指定します。デフォルトのポートは 3386 です。

以下の例では、GTPP Echo コマンド出力の例を表示します。

Success Case:
[sgw] smf# test gtpp echo instance-id 1 ca-address 10.0.0.1 ca-port 2222 cgf-address 11.0.0.1
 
Tue Jan  23 12:26:40.164 UTC+00:00
result 
{
  "testGtppEchoResponse": {
    "rx": 1,    
    "tx": 1,
    "rtt(ms)": 3,
    "recovery": "10 (0x0A)",
    "status": {
      "success": true
    }
  }
}

Timeout Case:

[sgw] smf# test gtpp echo instance-id 1 ca-address 10.0.0.1 ca-port 2222 cgf-address 11.0.0.2
 
Tue Jan  24 07:43:22.164 UTC+00:00
result 
{
  "testGtppEchoResponse": {
    "tx": 4,
    "recovery": "NA",
    "status": {
      "errorMsg": "No Response Received, Timeout"
    }
  }
}