IP アドレス管理

機能の概要と変更履歴

要約データ

Table 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

  • IPAM:有効:常時オン

  • UPF 無効化用固有 IP プール:有効化するには構成が必要です

  • 使用率の低い IP チャンクの自動再利用:無効 - 有効に必要な構成が必要です

  • 破損したチャンクの識別:無効 - 有効にするには構成が必要です。

  • SMF と UPF 間の IP チャンクの照合:無効 - 有効にするには構成が必要です。

  • IP チャンク自動スロットルおよび ToD チャンク クリアランス:無効:有効にするには構成が必要です。

  • スイッチ制限を処理するためのルート集約:無効:有効にするには構成が必要です。

  • NAT サポート:無効 - 有効化するには構成が必要です。

このリリースでの関連する変更点

N/A

関連資料

該当なし

更新履歴

Table 2. マニュアルの変更履歴

改訂の詳細

リリース

次の機能に対して追加サポート:

  • CLI を使用した N4 技術情報の解放

  • SMF での NAT バインディング更新の送信に使用するネットワーク アドレス変換(NAT)。

2023.04.0

次の機能に対して追加サポート:

  • 使用率の低い IP チャンクの自動再利用。

  • 破損したチャンクの識別。

  • SMF と UPF の間の IP チャンクの調整。

  • IP チャンク オートスロットルおよび ToD チャンク クリアランス。

  • スイッチ制限を処理するためのルート集約

2023.03.0

IPv6 アドレス範囲とプレフィックス範囲に追加されたネクスト ホップ転送アドレス設定。

2023.01.4

次の機能に対して追加サポート:

  • IPAM の定期的調整

  • UPF フォールバック機能

2023.01.0

次の機能に対して追加サポート:

  • IPAM 強化のための IPAM 調整 CLI コマンド。

  • スライスおよび DNN 機能ごとの IP プールの割り当て。

  • 一意の IP プールを持つ UPF を割り当てるための SMF。

2022.04.0

次の機能に対して追加サポート:

  • 静的 IP アドレスを使用した新しいコール。

  • 隔離キュー サイズ。

  • CDL 構成と統計による IP アドレスの検証。

2021.02.0

CDL 構成による IP アドレス検証が導入されました。

2021.02.0

隔離時間の範囲を 3600 秒に更新しました。

2021.02.0

VRF サポートが導入されました。

2020.02.5

最初の導入。

2020.02.0 より前

機能説明

IP アドレス管理(IPAM)は、ネットワークの IP アドレスを追跡および管理する方法です。IPAM は、サブスクライバ管理システムのコア コンポーネントの 1 つです。従来の IPAM 機能では、クラウドネイティブのネットワーク環境では不十分です。したがって、IPAM には、クラウド ネイティブのサブスクライバ管理システムと連携するための追加の機能が必要です。クラウド ネイティブ IPAM システムは、SMF や PCF などさまざまなネットワーク機能で使用されます。

IPAM システムには、クラウド ネイティブとコントロールとユーザー プレーンの分離(CUPS)アーキテクチャにサービスを提供する次の機能が含まれています:

  • 中央集中型 IP リソース管理:インターネット サービス プロバイダー(ISP)の需要に基づいて、コントロール プレーン(CP)は単一の(集中型)クラスタまたは複数(分散型)クラスタのいずれかに展開されます。マルチ クラスタ展開の場合、IPAM は、分散環境に展開されている複数の CP 間で単一の IP アドレス空間を自動的に管理します。

  • ユーザー プレーンごとの IP アドレス範囲予約:インターネット コアに接続するサブスクライバの場合、ユーザー プレーン(UP)は物理的な接続を提供します。UP はサマリー ルートを使用して、サブスクライバ ルートをインターネット コアにアドバタイズします。複数の UP を管理している CP の場合、CP は統合された IP サブネットを UP に予約します。このようなシナリオでは、IPAM は使用可能なアドレス空間をより小さなアドレス範囲に分割し、異なる UP に割り当てます。

  • [事前予約されたアドレス範囲からの IP アドレスの割り当て(IP Address Assignment from Pre-Reserved Address Ranges)]:サブスクライバが IP アドレスを要求すると、IPAM はそれぞれの UP の事前予約されたアドレス範囲からアドレスを割り当てます。

  • IPv4 および IPv6 プールのネクスト ホップ アドレス範囲:SMF は、アドレス範囲とプレフィックス範囲とともに、IPv4 および IPv6 プールのネクスト ホップ構成をサポートします。


    (注)  


    統一された互換性のために、 nexthop-forwarding-address 構成オプションは、Internet Assigned Numbers Authority(IANA)と Identity Association for Prefix Delegation(IAPD)の両方の IPv6 構成プロファイルで使用できます。SMF は IANA 構成を使用せず、IAPD 構成のみを使用します。BNG は IANA IPv6 構成を使用します。

機能の仕組み

IPAM は、クラウド ネイティブ サブスクライバ管理システムに次のサブモジュールを使用します:

  • [IPAMサーバー(IPAM Server)]:このモジュールは、プールとアドレス空間構成の完全なリストを管理します。IPAM サーバーは、構成されたアドレス範囲をより小さなアドレス範囲に静的または動的に分割して、それらを IPAM キャッシュ モジュールに配布します。IPAM サーバーは、クラウド ネイティブ クラスタのグループにサービスを提供する集中型エンティティとして展開されますが、単一のクラスタ内の統合エンティティにすることもできます。

  • [IPAM キャッシュ(IPAM Cache)]:このモジュールは、IPAM サーバーからフリー アドレス範囲を受信し、個々の IP アドレスを IPAM クライアントに割り当てます。通常、IPAM キャッシュは、同じ場所またはリモートにある IPAM サーバと通信するために、各クラスタ内で実行される分散モードで展開されます。IPAM キャッシュは、UP およびプールしきい値のモニタリングごとにアドレス範囲予約も処理します。IPAM サーバーとキャッシュ モジュールは、統合モードとして実行できます。

  • IPAM クライアント:このモジュールは、各 IP の管理対象エンドデバイスの IPAM キャッシュからの個々の IP アドレスの要求とリリースを処理します。IPAM クライアントは、それぞれのネットワーク機能と緊密に結合されています。

SMF 内の IPAM 統合

機能説明

IP アドレス管理(IPAM)は、ネットワークの IP アドレス スペースを追跡および管理するための技術です。サブスクライバ管理システムの核心的な構成要素である IPAM は、クラウド ネイティブのサブスクライバ管理システムと連携するために必要なすべての機能を提供します。また、IPAM は、SMF およびポリシー制御機能(PCF)など、さまざまなネットワーク機能の汎用 IP アドレス管理システムとして機能します。

アーキテクチャ

このセクションでは、SMF アーキテクチャでの IPAM の統合について説明します。

IPAMの統合

IPAM と SMF は、アプリケーション サービス レイヤーに存在します。

  • SMF ノード マネージャ アプリケーション:SMF ノード マネージャ アプリケーションは、UPF、ID リソース、および IP アドレス管理を処理します。したがって、SMF ノード マネージャ アプリケーションは、IPAM キャッシュ モジュールと IPAM クライアント モジュールを統合します。UPF マネージャは、UPF ごとにアドレス範囲予約に IPAM クライアント モジュールを使用します。

  • SMF サービス アプリケーション:SMF サービス アプリケーションは、PDU セッション サービスを提供します。セッションの確立と終了時に、IP アドレスが要求されて解放されます。SMF サービス アプリケーションは、ノード マネージャのリソース マネージャ(RMGR)に対して IPC を呼び出し、IPAM モジュールから IP を(解放)します。

  • IPAM サーバー アプリケーション:導入モデルに基づいて、IPAM サーバー アプリケーションは、独立したマイクロサービスとして、同じクラスタの一部として、またはリモート クラスタ内で実行できます。スタンドアロン展開の場合、IPAM サーバーは IPAM キャッシュの不可欠な部分です。

IP 割り当ての送信元

UE が SMF に IP アドレスを要求するたびに、SMF は 2 つのソースから UE に IP アドレスを割り当てます。

IPAM ソースが構成されている場合...

IP の割り当ては...

ローカルとして

ローカル IPAM プール。これはデフォルトの動作です。

ローカル IPAM ベースの IP 割り当ての詳細については、「SMF における IPAM 統合」 トピックを参照してください。

DHCP として

DHCP サーバDHCP ベースの IP 割り当ての詳細については、「DHCP サーバによる IP 割り当て」の トピックを参照してください。

コンポーネント

このセクションでは、IPAM システムのさまざまなコンポーネントについて説明します。

IPAM サブモジュール

IPAM システムには、次のサブモジュールが含まれています:

  • IPAM サーバー :IPAM サーバー モジュールは、プールとアドレス空間構成の完全なリストを管理します。設定されたアドレス範囲をより小さなアドレス範囲(静的および動的)に分割し、IPAM キャッシュ モジュールに配布します。IPAM サーバーは、クラウド ネイティブ クラスタのグループにサービスを提供する一元化されたエンティティとして、または単一クラスタ内の統合エンティティとして展開できます。

  • IPAM キャッシュ :IPAM キャッシュは、IPAM サーバーからフリー アドレス範囲を取得し、個々の IP アドレスを IPAM クライアントに割り当てます。IPAM キャッシュは各クラスタ内で実行される分散モードで展開され、同じ場所またはリモートにある IPAM サーバと通信します。さらに、IPAM キャッシュは、データ プレーンおよびプールのしきい値モニタリングごとにアドレス範囲予約を処理します。

  • IPAM クライアント :IPAM クライアントモジュールは、各 IP 管理対象エンドデバイスの IPAM キャッシュからの個々の IP アドレスの要求とリリースを処理します。IPAM クライアント モジュールは、使用例に基づいて、特定のネットワーク機能(SMF、PCF など)のニーズに対応します。

機能の仕組み

このセクションでは、SMF での IPAM の統合に関連するコール フローについて説明します。

コール フロー

次のコール フローは、SMF の IPAM 統合を示しています。

Figure 1. IPAM 統合コール フロー
Table 3. IPAM 統合コール フローの説明
ステップ 説明
1 IPAM は、IPAM プール構成で構成されたデータをローカル キャッシュとキャッシュ ポッドに入力します。アドレス範囲で構成された分割サイズに従って、アドレス範囲を分割します。
2 ノード マネージャ(NM)が UPF の検出要求または登録要求を受け取ります。
3 NM は、特定の DNN またはアドレス タイプの IPAM に UPF 登録要求を転送します。
4 IPAM は、指定されたタグとアドレス タイプのプールを検索し、指定された UPF キーに対して空きアドレス範囲を割り当てます。
5 UPF 応答、ステータス、およびルート情報を登録します。
6 SMF サービスは PDU セッションの起動を実行します。NM は、アドレス割り当て要求のために要求を IPAM に転送します。
7 IPAM は、タグ、UPF キー、権威およびフォーマット識別子(AFI)、およびグループ識別子(GrID)のアドレス割り当ての要求を受信します。
8 IPAM は、以前に割り当てられたアドレス範囲から空きアドレスを割り当て、ステータスと割り当てられたアドレス、およびルート情報で応答します。
9 SMF サービスが PDU セッションの停止を行います。NM は、アドレス リリース要求のために IPAM に要求を転送します。
10 IPAM は、プール名、UPF キー、AFI、および GrID のアドレス解放要求を受信します。

11

IPAM は、予約済みアドレス範囲のフリー リストにアドレスを追加し、ステータスとルート情報で応答します。

12

IPAM は、タグ、UPF キー、および AFI を持つ UPF 登録解除要求を受信します。

13

タグ、UPF キー、および AFI に関連付けられているプールからすべてのアドレス範囲を解放します。次に、アドレス範囲をフリー リストに移動します。

14

IPAM は、ステータスおよびルート情報とともに UPF 登録解除応答を送信します。

IPAM の構成

このセクションでは、SMF で IPAM を構成する方法を説明します。

SMF の IPAM 構成には、次の手順が含まれます。

  1. IPv4 アドレス範囲の構成

  2. IPv6 アドレス範囲の構成

  3. IPv6 プレフィックス範囲の構成

  4. SMF タグの構成

  5. IPv4 アドレス範囲のしきい値の構成

  6. IPv6 アドレス範囲のしきい値の構成

  7. IPv6 プレフィックス範囲のしきい値の構成

  8. IPv4 アドレス範囲分割の構成

  9. IPv6 アドレス範囲分割の構成

  10. グローバルなしきい値の構成

  11. IPAM 送信元の構成


Note


リリース 2021.02 以降では、IPAM プールを地理的冗長性(GR)インスタンスに関連付ける必要があります。つまり、IPAM 構成モードで GR インスタンス ID を構成する必要があります。この構成は、バックワードと互換性はありません。SMF を 2021.02 以前のリリースから 2021.02 以降のリリースにアップグレードする場合は、まず古い IPAM の構成を削除し、Ops Center にアクセスできるようになった後に新しい構成を適用してください。


IPv4 アドレス範囲の構成

IPv4 アドレス範囲を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam  
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            vrf-name vrf_name 
            ipv4 
               address-range start_ipv4_address end_ipv4_address 
               commit 

注:

  • ipam :IPAM 構成モードを開始します。

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • vrf-name vrf_name :プールの仮想ルーティング名と転送(VRF)名を指定します。

  • ipv4 :プールの IPv4 モードを開始します。

  • address-range start_ipv4_address end_ipv4_address :IPv4 アドレス範囲の開始アドレスと終了アドレスをドット付き 10 進表記で指定します。

次に、設定例を示します。

config 
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p1
                  vrf-name one
                  ipv4
                     address-range 209.165.200.225 209.165.200.253
                     address-range 209.165.201.1 209.165.201.30
                     end
 
プールの IPv4 アドレス範囲の確認

指定したプール名の IPv4 アドレス範囲を表示するには、 show ipam pool_name ipv4-addr コマンドを使用します。構成に基づいて、アドレス範囲はダイナミックに分割されます。このコマンドを使用して、アドレス範囲が解放されているか、データ プレーン(ユーザー プレーン)に割り当てられているかを表示することもできます。

次に、 show ipam pool_name ipv4-addr コマンドの出力例を示します。

show ipam pool p1 ipv4-addr 
===================================================================
Flag Indication: S(Static) O(Offline)
===================================================================
StartAddress          EndAddress    AllocContext     Flag
=================================================================== 
209.165.200.225    209.165.200.253  Upf-100                   
209.165.201.1      209.165.201.30   Upf-200                   
209.165.202.129    209.165.202.158  Free:NM1                   






=================================================================== 

IPv6 アドレス範囲の構成

IPv6 アドレス範囲を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam  
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            vrf-name vrf_name 
            ipv6 
               address-range start_ipv6_address end_ipv6_address 
               commit 

注:

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • vrf-name vrf_name :プールの VRF 名を指定します。

  • ipv6 :プールの IPv6 モードを開始します。

  • address-range start_ipv6_address end_ipv6_address :IPv6 アドレス範囲の開始アドレスと終了アドレスを、コロンで区切った 16 進数表記で指定します。

次に、設定例を示します。

config 
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p1
                  vrf-name one
                  ipv6
                     address-range 1::1 1::1000
                     address-range 2::1 2::1000
                     end
 

IPv6 プレフィックス範囲の構成

IPv6 プレフィックス範囲を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam 
      instance instance_id 
         address-pool pool_name 
            vrf-name vrf_name 
            ipv6 
               prefix-ranges 
                  prefix-range prefix_value prefix-length length 
                  commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は文字列である必要があります。

  • vrf-name vrf_name :プールの VRF 名を指定します。vrf_name は文字列である必要があります。

  • ipv6 :プールの IPv6 モードを開始します。

  • prefix-ranges :プレフィックス範囲モードを入力します。

  • prefix-range prefix_value prefix-length length :IPv6 プレフィックス範囲と IPv6 プレフィックス長を指定します。

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p3
                  vrf-name three
                  ipv6
                     prefix-ranges
                        prefix-range 1:1:: prefix-length 48
                        prefix-range 2:1:: prefix-length 48
                        end
 
プールの IPv6 アドレス プレフィックス範囲の確認

特定のプール名のプレフィックス範囲を表示するには、 show ipam pool pool_name ipv6-prefix コマンドを使用します。構成に基づいて、アドレス範囲はダイナミックに分割されます。このコマンドを使用して、アドレス範囲が解放されているか、データ プレーン(ユーザー プレーン)に割り当てられているかを表示することもできます。

次に、 show ipam pool pool_name ipv6-prefix コマンドの出力例を示します。

show ipam pool p1 ipv6-prefix 
======================================================================================
Flag Indication: S(Static) O(Offline)
======================================================================================
StartAddress                 EndAddress                   AllocContext         Flag
====================================================================================== 
aaaa:bbbb:ccc0::/64    aaaa:bbbb:ccc4::/64          Upf-100                     
aaaa:bbbb:dd00::/64    aaaa:bbbb:dd12::/64          Upf-200                     
bbbb:cccc:ee00::/64    bbbb:cccc:ee12::/64          Free:NM1                    
bbbb:cccc:ff00::/64    bbbb:cccc:ff12::/64          Free:NM0                    
xxxx:yyyy:zz00::/64    xxxx:yyyy:zz12::/64          Free:CP                     

ネクスト ホップ転送アドレスを使用した IPv4 アドレスとプレフィックス範囲の設定

IPv4 プール/アドレス範囲のネクストホップ構成で IPv4 アドレスを構成するには、次の構成例を使用します。

configure 
   ipam
      instance instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv4 
            address-ranges 
               address-range start_ipv4_address end_ipv4_address nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address 
               prefix-range prefix_value length  prefix_length nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address 
               split-size per-cache number_of_addresses 
               split-size per-dp number_of_addresses 
               commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv4 :プールの IPv4 モードを開始します。

  • address-ranges :IPv4 アドレス範囲の開始アドレスを指定します。ネクスト ホップ転送アドレスを使用して IPv4 アドレス範囲とプレフィックス範囲のアドレスを入力します。

    • address-range start_ipv4_address end_ipv4_address nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address :ネクスト ホップ転送アドレスで IPv4 アドレス範囲の開始アドレスと終了アドレスを指定します。

    • prefix-range prefix_value length prefix_length :IPv4 アドレス内のプレフィックス値と長さを指定します。

    • nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address :ネクスト ホップ転送アドレスを指定します。

  • split-size per-cache number_of_addresses :IPAM キャッシュを割り当てるチャンクあたりの IPv4 アドレスの数を指定します。2 の累乗で指定します。IPAM サーバーは、この構成を使用します。 number_of_addresses は 、2 ~ 262144 の範囲の整数である必要があります。

  • split-size-per-dp number_of_addresses :データ プレーンに割り当てるチャンクあたりの IPv4 アドレスの数を指定します。2 の累乗で を指定します。IPAM キャッシュは、この構成を使用します。

    number_of_addresses は 、2 ~ 262144 の範囲の整数である必要があります。

設定例

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p1
                  ipv4
                     split-size per-cache 1024
                     split-size per-dp 256
                     end
 

ネクスト ホップ転送アドレスでの IPv6 アドレス範囲の構成

IPv6 プールおよびアドレス範囲のネクスト ホップ構成で IPv6 アドレスを構成するには、次の構成例を使用します。

configure 
   ipam
      instance instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv6 
            address-ranges 
               address-range start_ipv6_address end_ipv6_address nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address 
               prefix-range prefix_value length prefix_length nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address 
                 split-size per-cache number_of_addresses 
                 split-size per-dp number_of_addresses 
                 exit  
                 prefix-range prefix_value length prefix_length nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address 
               commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv6 :プールの IPv6 モードを開始します。

  • address-ranges :ネクスト ホップ転送アドレスを使用して、IPv6 アドレス範囲とプレフィックス範囲のアドレスを指定します。


    (注)  


    IANA IPv6 構成は BNG により使用されます。
    • address-range start_ipv6_address end_ipv6_address :IPv6 アドレス範囲の開始アドレスと終了アドレスを指定します。

    • nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address :ネクストホップ転送アドレスを指定します。

    • prefix-range prefix_value length prefix_length :IPv6 アドレス内のプレフィックス値と長さを指定します。

    • nexthop-forwarding-address nexthop_forwarding_address :ネクスト ホップ転送アドレスを指定します。

  • prefix-ranges :IPv6 アドレスのプレフィックス範囲を指定します。


    (注)  


    SMF は、IAPD IPv6 構成のみをサポートしています。
    • split-size per-cache number_of_addresses :IPAM キャッシュを割り当てるチャンクあたりの IPv6 アドレスの数を指定します。

    • split-size-per-dp number_of_addresses :データプレーンに割り当てるチャンクあたりの IPv6 アドレスの数を指定します。

    • prefix-range prefix_value length prefix_lengthnexthop_forwardng_address nexthop-forwarding-address ネクスト ホップ転送アドレスで IPv6 アドレス内のプレフィックス値と長さを指定します。

設定例

次に、設定例を示します。

ipam
 instance 1
  address-pool ISE-Pool1
   vrf-name ISP   
   tags
    dnn cisco_vlan400.com  
   exit
   ipv6
    address-ranges                            
      address-range 1000::1 1000::ffff nexthop-forwarding-address :9001::3
      prefix-range 2607:fc20:1010:: length 98 nexthop-forwarding-address :9001::3
    prefix-ranges 				
       split-size
       		per-cache 32768
       		per-dp    32768
       exit
       prefix-range 2607:fc20:1010:: length 44 nexthop-forwarding-address :9001::3
   exit
  exit

SMF タグの構成

SMF タグを構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            tags 
               nssai nssai_value 
               dnn dnn_name 
               serving-area serving_area_value 
               commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • tags :プールの追加プロパティを一般的な方法で設定するには、プール タグを指定します。

    • nssai sains_value :プールの NSSAI タグを指定します。ns_value は文字列である必要があります。

    • dnn dnn_value :プールの ロケーション DNN または DNN タグを指定します。 dnn_value は 文字列である必要があります。


      Note


      • pool-selection nssai 構成に基づいて、SMF はタグとして「slice + dnn」を IPAM に送信します。

      • NSAI 値は、SMF スライスの設定名と一致している必要があります。


    • serving-area serving_area_value :プールのサービスエリア タグを指定します。 serving_area_value は 文字列である必要があります。

SMF タグの構成例

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool
                  tags
                     nssai one
                     dnn two
                     serving-area three
                     end
 

同じ SMF スライス構成名を持つ IPAM タグの構成例

ipam
 instance 1
  address-pool p1
   tags
    nssai slice1
    dnn   dnn1

  address-pool p2
   tags
    nssai slice1
    dnn   dnn2

IPv4 アドレス範囲のしきい値の構成

IPAMは、プール使用のしきい値をモニタリングし続けます。構成されたしきい値に基づいて、IPAM は次の空きアドレス範囲を要求するか、アドレス範囲を解放します。

IPv4 しきい値を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv4 
               threshold 
                  upper-threshold percentage 
                  commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv4 :プールの IPv4 モードを開始します。

  • threshold :しきい値サブモードに入ります。

  • upper-threshold percentage :IPv4 上限しきい値をパーセンテージで指定します。

以下に設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p1
                  ipv4
                     threshold
                        upper-threshold 80
                        end
 
プールのしきい値の確認

各プールの現在のしきい値の概要を表示するには show ipam pool コマンドを使用します。

show ipam pool コマンドの出力例を次に示します。

show ipam pool 
================================================================ 
PoolName   Ipv4Utilization  Ipv6AddrUtilization  Ipv6PrefixUtilization 
================================================================ 
  p1               80%            80%              0% 
  p2               75%            0%               70% 
================================================================ 

IPv6 アドレス範囲のしきい値の構成

IPv6 アドレス範囲のしきい値を構成するには、次の構成例を使用します。

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv6 
               address-ranges 
                  threshold 
                     upper-threshold percentage 
                     commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv6 :プールの IPv6 モードを開始します。

  • address-ranges :IPv6 アドレス範囲サブモードを入力します。

  • threshold :しきい値サブモードを開始します。

  • upper-threshold percentage :IPv6 上限しきい値を指定します(%)

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p2
                  ipv6
                     address-ranges
                        threshold
                           upper-threshold 75
                           end
 

IPv6 プレフィックス範囲のしきい値の構成

IPv6 プレフィックス範囲のしきい値を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv6 
               prefix-ranges 
                  threshold 
                     upper-threshold percentage 
                     commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv6 :プールの IPv6 モードを開始します。

  • prefix-ranges :IPv6 プレフィックス範囲サブモードを入力します。

  • threshold :しきい値サブモードを開始します。

  • upper-threshold percentage :IPv6 上限しきい値を指定します(%)

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p3
                  ipv6
                     prefix-ranges
                        threshold
                           upper-threshold 78
                           end
 

IPv4 アドレス範囲分割の構成

IPv4 アドレス範囲分割を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv4 
               split-size per-cache number_of_addresses 
               split-size per-dp number_of_addresses 
               commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv4 :プールの IPv4 モードを開始します。

  • split-size per-cache number_of_addresses :IPAM キャッシュを割り当てるチャンクあたりの IPv4 アドレスの数を指定します。2 の累乗で指定します。IPAM サーバは、この構成を使用します。

    number_of_addresses は 、2 ~ 262144 の範囲の整数である必要があります。

  • split-size-per-dp number_of_addresses :データ プレーンに割り当てるチャンクあたりの IPv4 アドレスの数を指定します。2 の累乗で を指定します。IPAM キャッシュは、この構成を使用します。

    number_of_addresses は 、2 ~ 262144 の範囲の整数である必要があります。

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p1
                  ipv4
                     split-size per-cache 1024
                     split-size per-dp 256
                     end
 

IPv6 アドレス範囲分割の構成

IPv6 アドレスとプレフィックス アドレスの範囲分割を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv6 
               address-ranges 
                  split-size per-cache number_of_addresses 
                  split-size per-dp number_of_addresses 
                  exit 
               prefix-ranges 
                  split-size per-cache number_of_addresses 
                  split-size per-dp number_of_addresses 
                  commit 

  • address-pool pool_name :アドレス プールの名前を指定します。 pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv6 :プールの IPv6 モードを開始します。

  • address-ranges :IPv6 アドレス範囲サブモードを入力します。

  • split-size per-cache number_of_addresses :IPAM キャッシュを割り当てるチャンクあたりの IPv4 アドレスの数を指定します。2 の累乗で指定します。IPAM サーバは、この構成を使用します。

    number_of_addresses は 、2 ~ 262144 の範囲の整数である必要があります。

  • split-size-per-dp number_of_addresses :データ プレーンに割り当てるチャンクあたりの IPv4 アドレスの数を指定します。2 の累乗で を指定します。IPAM キャッシュは、この構成を使用します。

    number_of_addresses は 、2 ~ 262144 の範囲の整数である必要があります。

  • prefix-ranges :IPv6 プレフィックス範囲サブモードを入力します。

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         address-pool p1
                  ipv6
                     address-ranges
                        split-size per-cache 4096
                        split-size per-dp 1024
                        exit
                     prefix-ranges
                        split-size per-cache 8192
                        split-size per-dp 2048
                        end
 

グローバルなしきい値の構成

グローバルしきい値を構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam
      instance gr_instance_id 
         threshold 
            ipv4-addr percentage 
            ipv6-addr percentage 
            ipv6-prefix percentage 
            commit 

  • threshold :しきい値サブモードを開始します。

  • ipv4-addr percentage :IPv4 しきい値をパーセンテージで指定します。

  • ipv6-addr percentage :IPv6 しきい値を指定します(%)

  • ipv6-prefix percentage :IPv6 プレフィックス しきい値をパーセンテージで指定します。

次に、設定例を示します。

config
   ipam  
      instance 1 
         threshold
                  ipv4-addr 80
                  ipv6-addr 75
                  ipv6-prefix 70
                  end
 
プールの詳細の確認

このセクションは、SMF 内にある IPAM の統合確認を説明します。

特定のプール名の詳細を表示するには、 show ipam pool pool_name コマンドを使用します。

次に、 show ipam pool pool_name コマンドの出力例を示します。

show ipam pool p1 
-------------------------------------------------------- 
Ipv4Addr   [Total/Used/Threshold] = 7680 / 7680 / 80% 
Ipv6Addr   [Total/Used/Threshold] = 0 / 0 / 0.00% 
Ipv6Prefix [Total/Used/Threshold] = 512 / 512 / 80% 
Instance ID = 1 
-------------------------------------------------------- 

IPAM 送信元の構成

IPAM ソースを構成するには、次の構成例を使用します。

config 
   ipam
      instance gr_instance_id 
         source local 
            source external ipam 
               host ip_address 
               port port_number 
               vendor type 
               commit 

  • source local :プールのソースとしてローカル データ ストアを入力します。

  • source external ipam :プールのソースとして外部 IPAM サーバを入力します。

  • host ip_address :外部 IPAM サーバのホスト名を指定します。

  • port port_number :外部 IPAM サーバのポートを指定します。

  • vendor type :外部 IPAM サーバのベンダー タイプを指定します。

次に、設定例を示します。

config
   ipam 
      instance 1 
         source external ipam
            host 209.165.200.225
            port 10000
            vendor cisco
            end

IPAM 統合構成の確認

このセクションでは、SMF での IPAM の統合を確認する方法について説明します。

データ プレーンの詳細の確認

特定のデータ プレーン(ユーザー プレーン)の詳細を表示するには、 show ipam dp data_plane_name コマンドを使用します。

show ipam dp data_plane_name コマンドの出力例を次に示します。

show ipam dp UPF-100 
-------------------------------------------------------- 
Ipv4Addr   [Total/Used/Threshold] = 512 / 100 / 20% 
Ipv6Addr   [Total/Used/Threshold] = 0 / 0 / 0.00% 
Ipv6Prefix [Total/Used/Threshold] = 512 / 300 / 70% 
Instance ID = 1 
-------------------------------------------------------- 

データ プレーンのしきい値の確認

各データ プレーン(ユーザー プレーン)の現在のしきい値の概要を表示するには show ipam dp 、 コマンドを使用します。

show ipam dp コマンドの出力例を次に示します。

show ipam dp 
================================================================ 
DpName     Ipv4Utilization  Ipv6AddrUtilization  Ipv6PrefixUtilization 
================================================================ 
UPF-100           20%             40%               70% 
UPF-200           40%             20%               20% 
================================================================ 

データ プレーンに割り当てられた IPv4 アドレス範囲の確認

show ipam dp data_plane_name ipv4-addr コマンドを使用して、データ プレーンに割り当てられている IPv4 アドレスの範囲を表示します。

show ipam dp data_plane_name ipv4-addr コマンドの出力例を次に示します。

show ipam dp UPF-100 ipv4-addr 
==============================================================================================
Flag  Indication: S(Static) O(Offline) R(For Remote Instance)
G:N/P Indication: G(Cluster InstId) N(Native NM InstId) P(Peer NM InstId)
====================================================================================================
StartAddress          EndAddress       AllocContext   Route              G:N/P   Utilization   Flag
====================================================================================================
209.165.200.225  209.165.200.253  Pool-1        209.165.200.224/27 1:1/0     99.60%           
209.165.201.1    209.165.201.30   Pool-2        209.165.201.0/27   1:1/0     99.60%        R  
============================================================================================== 

データ プレーンに割り当てられた IPv6 アドレス範囲の確認

show ipam dp data_plane_name ipv6-prefix コマンドを使用して、データ プレーンに割り当てられている IPv6 アドレスの範囲を表示します。

show ipam dp data_plane_name ipv6-prefix コマンドの出力例を次に示します。

show ipam dp UPF-100 ipv6-prefix 
==============================================================================================================================
Flag  Indication: S(Static) O(Offline) R(For Remote Instance)
G:N/P Indication: G(Cluster InstId) N(Native NM InstId) P(Peer NM InstId)
==============================================================================================================================
StartAddress                  EndAddress                AllocContext       Route                   G:N/P    Utilization   Flag
==============================================================================================================================
2001:DB80:8f20::              2001:fc20:8f20:ffff::     ims-ipv6-pool1(n6) 2001:fc20:8f20::/48      1:1/0    99.60%
2001:fc20:8f21::              2001:fc20:8f21:ffff::     ims-ipv6-pool1(n6) 2001:fc20:8f21::/48      1:0/1    99.80%
2001:fc20:8f22::              2001:fc20:8f22:ffff::     ims-ipv6-pool1(n6) 2001:fc20:8f22::/48      1:0/1    0.00%         R
2001:fc20:8f23::              2001:fc20:8f23:ffff::     ims-ipv6-pool1(n6) 2001:fc20:8f23::/48      1:1/0    0.00%         R
2001:fc20:8f49::              2001:fc20:8f49:ffff::     ims-ipv6-pool1(n6) 2001:fc20:8f49::/48      1:1/0    34.42%
2001:fc20:8f4f::              2001:fc20:8f4f:ffff::     ims-ipv6-pool1(n6) 2001:fc20:8f4f::/48      1:0/1    33.58%
==============================================================================================================================
 

IP プール選択方法の構成

次の構成を使用して、IP プールの選択方法を構成します。

config 
nssai name nssai_name 
    dnn dnn  
    pool-selection [ pool_selection_method  ] 
    sdt sdt_value  
    sst sst_value  
    tai-group-list tai_group_list  
    end 

  • pool-selection [ pool_selection_method ] :IP プールの選択方法を DNN または NSSSAI に構成します。 pool-selection のデフォルト値は dnn です。スライスの pool-selection [ nsnai ] を構成する場合、その UPF のすべての DNN の IPAM 構成で、「slice1+dnn」を構成します。


    (注)  


    スライスベースのプールの選択はサポートされていません。


設定例

次に、IP プール選択方法の構成例を示します。

nssai name slice1
pool-selection [nssai] 
exit

nssai name slice2
pool-selection [nssai dnn] 
exit

nssai name slice3
exit

(注)  


プール選択方法が構成されていない場合、デフォルト値の pool-selection [ dnn ] が使用されます。


UPF グループ プロファイルの IP プール 選択の構成

IP プール選択用の UPF グループ プロファイルを構成するには、次の構成例を使用します。


(注)  


この構成は、スライス ベースの IP プールをサポートするために必要です。


config 
   profile network-element upf upf_name 
      upf-group-profile upf_group_profile_name 
      dnn-list dnn_list_value 
      end 

注:

  • profile network-element upf upf_name :UPF のプロファイル名を指定します。

  • upf-group-profile upf-group_profile_name :UPF グループ プロファイル名を指定します。 upf_group_profile_name の 値は文字列である必要があります。

  • dnn-list dnn_list_value :UPF ノードがサポートする DNN のリストを指定します。 dnn_list_value 値は、DNN リスト値の範囲を含む文字列である必要があります。

設定例

次に、設定例を示します。

profile network-element upf upf1
   upf-group-profile group1
   dnn-list [dnn1, dnn2]

IP プール選択用のスライス グループ リストの構成

IP プール選択用のスライス グループ リストを構成するには、次の構成例を使用します。


(注)  


この構成は、スライス ベースの IP プールをサポートするために必要です。


config 
   profile upf-group upf_group_profile_name 
      slice-group-list slice_group_list_name 
      end 

注:

  • profile upf-group upf_group_profile_name :指定された UPF ネットワーク構成に関連付ける必要がある UPF グループ名を指定します。 upf_group_profile_name の 値は英数字の文字列である必要があります。

  • slice-group-list slice_group_list_name :UPF ノードがサポートするスライス グループのリストを指定します。 slice_group_list_name の値は、スライス グループの範囲を含む文字列である必要があります。

設定例

次に、設定例を示します。

profile upf-group group1
 slice-group-list [ slice1 ]
exit

(注)  


IP プール選択の NSSAI 構成に基づいて、SMF はタグとして「slice + dnn」を IPAM に送信します。

profile network-element upf upf1
upf-group-profile group1
 dnn-list [dnn1, dnn2, dnn3]

profile upf-group group1
 slice-group-list [slice1, slice2 slice3]
exit

静的 IP サポート

機能説明

Table 4. 機能の履歴
機能

リリース

説明

重複スタティック IP の検出と解決

2024.03.4

この機能は、同じ静的 IP が 2 つの異なる UE または同じ UE または DNN に属する 2 つの異なる PDU セッションに割り当てられるエラーシナリオを処理するメカニズムを提供します。

この機能により、そのような重複する IP 割り当てが検出され、競合を防ぐための適切なアクションが実行されます。

導入されたコマンド:

condition duplicate-ip :このコマンドは、ポリシー ルール管理構成で使用して、重複するスタティック IP 割り当てを検出し、そのようなセッション要求を拒否または終了します。

IPAM は、サブスクライバ管理システムのコア コンポーネントです。従来の IPAM 機能では、クラウド ネイティブのネットワーク環境では不十分であることを証明しています。したがって、IPAM には、クラウド ネイティブのサブスクライバ管理システムと連携するための追加の機能が必要です。

スタティック IP サポート機能により、IPAM を使用した SMF でのスタティック IP のサポートが可能になります。この機能は、次の機能をサポートしています。

  • スタティック プールの構成:システムの稼働中にスタティック IP プールまたはスタティック IP アドレス範囲をダイナミックに追加および削除します。

  • スタティック アドレス範囲をより小さなチャンクに分割し、設定された UPF に関連付けます。

  • UPF 関連付け時に、静的アドレス範囲の予約に従ってプログラムルートを有効にします。

  • DNN プロファイルでセカンダリ認証を有効にする。

  • 予約済みアドレス範囲と認証応答から受信した Framed-IP に基づいて UPF を選択します。

  • UPF の追加、削除、および Sx パスの失敗の処理

  • 既存の UPF に DNN を追加する

スタティック IP アドレスを使用したコール

SMF はスタティック IP アドレスを使用したコールをサポートしており、IP アドレスがスタティック プールに属しているかどうかを検証します。

SMF は、スタティック IP アドレスを使用してセッション要求の作成をサポートし、PAA で受信したセッション要求の作成も処理します。SMF は、要求された IP アドレスがスタティック プールで構成されているかどうかを確認し、セッションに同じ IP アドレスを割り当てます。IP アドレスがスタティック プールで構成されていない場合、SMF はセッションを拒否します。


Important


リリース 2021.02 では、SMF は動的な IP 割り当てへのフォールバックをサポートしていません。


次の動作は、スタティック IP アドレスを持つセッションにのみ適用されます。

  • SMF は、5G セッション作成手順中に UDM からのサブスクリプション応答でスタティック IP を受信すると、IP がスタティック プールの下で構成されている場合は、同じ IP アドレスを UE セッションに割り当てます。IP アドレスがスタティック プールで構成されていない場合、SMF はセッションを拒否します。

  • RADIUS インターフェイスが有効で、RADIUS サーバがスタティック IP アドレスを返す場合、SMF はセッション作成要求またはサブスクリプション応答で受信した IP アドレスを無視します。

構成の誤りにより、複数の UE に同じスタティック IP アドレスが割り当てられる可能性があります。これは、同じ UE または DNN に属する 2 つの PDU セッションでも発生する可能性があり、ネットワークの競合が発生し、予期しない動作が発生する可能性があります。

後続の接続中に重複する IP アドレスが検出されると、SMF はサブスクライバ セッションを終了してネットワークの競合を防ぎます。

標準的な 5G ネットワークの実装では、UDM がスタティック IP アドレスの割り当てにおいて最も高い優先順位を持ちます。ただし、セカンダリ認証が有効になっていて、サブスクライバがネットワークに再接続すると、AAA サーバが UDM よりも優先されます。

重複するスタティック IP 割り当てを検出する利点は次のとおりです。

  • IP の競合を防止する:スタティック IP が一意に割り当てられるようにし、IP の競合によって引き起こされるネットワークの問題を防止します。

  • ネットワークの信頼性の向上:重複するIP割り当てを検出して処理することにより、ネットワークの全体的な信頼性を向上させます。

  • エラー処理の自動化:IP が重複するセッションを自動的に終了し、手動による介入の必要性を軽減します。

機能の仕組み

この項では、静的 IP のサポート機能の仕組みについて簡単に説明します。

SMF は、RADIUS などの外部 AAA サーバーからサブスクライバのフレーム化された IP アドレスを受信します。このシナリオでは、IPAM は個々の IP アドレス管理には関与しませんが、静的アドレス範囲のルート管理と UPF 管理は引き続き処理します。

IPAM は、SMF 構成に存在する UPF の数に従って、「静的」アドレス範囲を均等に分割します。ダイナミック IP とは異なり、IPAM はすべての静的 IP アドレス範囲を分割し、構成されたすべての UPF にそれらを割り当てます。IPAM は、外部 AAA サーバーがサブスクライバのフレーム化された IP を返すときに、UPF を関与させて選択します。IPAM は、この静的 IP を含むルートを検索し、ルートがすでに構成されている UPF を選択します。

次の図は、構成された UPF に静的 IP アドレスを割り当てる方法を示しています。

図 2. 静的 IP アドレス管理手順


  1. IPAM は、構成された UPF の数に基づいて、静的範囲を等しい数のアドレス範囲に分割します。

  2. UPMGR は、関連付けられた UPF で対応する静的ルートをプログラムします。

  3. サブスクライバは、RADIUS サーバーの承認応答から静的 IP を取得します。

  4. SMF サービスは、アドレス範囲とノード マネージャからの UPF マップ割り当てに基づいて適切な UPF を選択します。

アドレス範囲スプリット

特定のアドレス範囲をより小さなアドレス範囲に分割することは、IPAM サーバーおよび IPAM キャッシュの重要な機能です。次のガイドラインは、アドレス範囲の分割に関するものです:

  • スプリット アドレス範囲のサイズは、認証局およびフォーマット識別子(AFI)タイプに応じた構成値またはデフォルト値によって異なります。

  • 分割アドレス範囲のサイズは、2の累乗またはその最小値までにする必要があります。つまり、必要に応じてデータ プレーン(ユーザープレーン)にルートを追加できるように、サブネット/マスク表記で分割範囲を表すことができる必要があります。

  • 構成されるアドレス範囲またはデフォルトのアドレス範囲サイズは 2 の累乗にする必要があります。

アドレス範囲は、構成または最初の起動時に、すぐにさらに小さな範囲に分割する必要があります。これにより、サイズに基づいてアドレス範囲をより適切にソートし、実際のアドレス範囲割り当て要求時の割り当てを高速化できます。モジュール間のアドレス範囲交換は、常に指示されたサイズ内にあります。

表 5. IPv4 アドレス範囲分割の例

アドレス範囲

スプリット サイズ(範囲あたりのアドレス数)

範囲の分割

(* 奇数サイズの範囲)

ルート表記

209.165.200.225 - 209.165.200.254

128

[1] 209.165.200.225 – 209.165.200.254

[2] 209.165.202.129 – 209.165.202.158

[1] 209.165.200.224/27

[2] 209.165.202.128/27

209.165.201.1 – 209.165.201.30

256

[1] 209.165.200.224 – 209.165.200.254

[2] 209.165.201.0 – 209.165.201.30

[3] 209.165.202.128 – 209.165.202.158

...

[n] 209.165.200.225 – 209.165.200.253

[1] 209.165.201.1/27

[2] 209.165.200.224/27

[3] 209.165.202.128/27

...

[n] 209.165.201.0/27

209.165.200.229 – 209.165.200.253

256

[1] 209.165.201.1 – 209.165.201.30 *

[2] 209.165.202.129 – 209.165.202.158

[3] 209.165.200.225 – 209.165.200.253 *

[1] 209.165.201.0/27

[2] 209.165.200.224/27

[3] 209.165.202.128/27

表 6. IPv6 アドレス範囲分割の例

アドレス範囲

スプリット サイズ(範囲あたりのアドレス数)

範囲の分割

(* 奇数サイズの範囲)

ルート表記

1:: - 1::1000

1024

[1] 1:: – 1::3FF

[2] 1::400 – 1::7FF

[3] 1::800 – 1::BFF

[4] 1::C00 – 1::FFF

[1] 1::/118

[2] 1::400/118

[3] 1::800/118

[4] 1::C00/118

1::3 - 1::1DEF

1024

[1] 1::3 – 1::3FF *

[2] 1::400 – 1::7FF

[3] 1::800 – 1::BFF

[n] 1::1C00 – 1::1DEF *

[1] 1::/118

[2] 1::400/118

[3] 1::800/118

[n] 1::1C00/118

IPv6 アドレス範囲分割の例

プレフィックス分割では、分割を実行するために 2 つの長さフィールドが必要です。

  • ネットワークの長さ

  • ホストの長さ

プレフィックスはこれら 2 つの長さフィールド間で分割され、新しいルートが計算されます。

例 1:network-length = 48、prefix-length = 64

合計(64-48)= 16 ビット(つまり、65536 個のプレフィックスが分割に使用可能)

例 2:network-length = 32、prefix-length = 56

合計(56-32)= 24 ビット(つまり、スプリットに使用可能な 1,600 万プレフィックス)


(注)  


SMF の場合、ホスト長は「64」としてハードコードされています。CLI を使用して構成できるのは network-length だけです。
表 7. IPv6 アドレス範囲分割の例

プレフィックス範囲

スプリット サイズ(範囲あたりのアドレス数)

範囲の分割

(* 奇数サイズの範囲)

ルート表記

1:2:3::

Nw-len = 48

Host-len = 64

8192

[1]1:2:3:: ... 1:2:3:1fff

[2]1:2:3:2000:: ... 1:2:3:2fff::

[3]1:2:3:3000:: ... 1:2:3:3fff::

...

[1]1:2:3::/51

[2]1:2:3:2000/51

[3]1:2:3:3000/51

...

コール フロー

ここでは、静的 IP コール フローについて説明します。

次の図は、スタティック IP アドレスの割り当てのコール フローを示しています。

Figure 3. スタティック IP コール フロー


Table 8. 静的 IP コール フローの説明
ステップ 説明
1

静的アドレス範囲と UPF リストを構成します。

2

静的アドレス範囲を UPF の同じ数の範囲に分割します。

3

割り当てられた静的アドレス範囲のプログラム ルートを有効にします。

4 セッションを起動します。
5

DNN プロファイルでセカンダリ認証を有効にする。

6

SMF は、認証要求を RADIUS サーバーに送信します。

RADIUS サーバーは、サブスクライバの静的 IP を使用して認証応答を送信します。SMF は静的 IP に基づいて UPF を選択し、プログラミングを続行します。

7 サブスクライバのプログラミングを完了します。

DNN の追加

この項では、DNN 追加の一連の操作について説明します。

  1. 対応する DNN を使用して IPAM で静的 IP プールを作成します。

  2. DNN プロファイルの追加します。

  3. 該当する場合は、UPF を追加します。

  4. DNN の IP アドレス範囲を使用可能な UPF に関連付けます。


(注)  


ルートは、明示的な Sx 関連付け時に RegisterUpf 要求の一部として追加されます。


静的 IP アドレス範囲の追加

このセクションでは、SMF で静的 IP アドレス範囲を追加する一連の操作について説明します。

  • 新しい静的 IP アドレス範囲が単一のスタック IP プールに追加されると、IP アドレス範囲は構成に従って分割され、負荷分散方式で使用可能な UPF に関連付けられます。

    1. 最初の関連付けと同様に、中間関連付けも、構成された UPF の数に対する IP アドレスの数に基づいて行われます。

    2. UPF がすでに IPAM に登録されている場合:

      • ルートの追加がトリガーされるか、または

      • 即時対処なし

  • デュアル スタック プールが構成されている場合、すべての IP アドレス範囲(IPv4 と IPv6 の両方)が、負荷が最も少ない UPF に関連付けられます。

    • UPF がすでに IPAM に登録されている場合:

      • ルートの追加がトリガーされるか、または

      • 即時対処なし

静的 IP プールの追加

このセクションでは、SMF で静的 IP プールを追加する一連の操作を説明します。

  • 単一のスタック IP プールが設定されている場合、IP アドレス範囲は設定に従って分割され、負荷分散方式で利用可能な UPF に関連付けられます。

    1. 最初の関連付けと同様に、中間関連付けも、構成された UPF の数に対する IP アドレスの数に基づいて行われます。

    2. UPF がすでに IPAM に登録されている場合:

      • ルートの追加がトリガーされるか、または

      • 即時対処なし

  • デュアル スタック プールが構成されている場合、すべての IP アドレス範囲(IPv4 と IPv6 の両方)が、負荷が最も少ない UPF に関連付けられます。

    • UPF がすでに IPAM に登録されている場合:

      • ルートの追加がトリガーされるか、または

      • 即時対処なし

UPF の追加

この項では、UPF 追加の一連の操作について説明します。

  1. UPF が追加されると、NodeMgr は IP のリストを IPAM に送信します。

  2. 新しい静的 IP プールまたは静的 IP アドレス範囲が設定されている場合、この機能により、ロード バランシング モデルに基づいた UPF のルート アソシエーションが有効になります。


    (注)  


    新しいまたは既存の DNN がそれぞれ新しいまたは既存の UPF に追加される場合も、同じ手順が適用されます。


  3. 既存の静的 IP プールまたは範囲を新しい UPF に再配布するには、次の手順を実行します。

    • プール/範囲をオフラインとしてマークする

    • サブスクライバをクリア

    • IP プールまたは範囲の削除

    • IP プールまたは範囲を再度追加します。

      この手順により、チャンクが新しい UPF に割り当てられます。

UPF の削除

このセクションでは、既存の UPF を削除する一連の操作を説明します。

  1. 既存の UPF を削除するには、まずその UPF を「オフライン」とマークします。

    適切な CLI コマンドを実行して、セッションを手動でクリアします。

  2. NodeMgr は、UPF の削除について IPAM に通知します。

  3. IPAM は、削除された UPF のすべての DNN から他の使用可能な UPF にスタティック アドレス範囲を移動します。

  4. Nodemgr は IPAM への ReleaseUpf を開始します。IPAM は、ダイナミック アドレス範囲をフリーリストに解放します。

  5. Nodemgr は、N4 関連付けリリース メッセージを UPF に送信し、キャッシュから UPF をクリーンアップします。


(注)  


UPF がオフラインとしてマークされておらず、取り外す前に手動クリーンアップが実行されていない場合、システムの動作が異常になる可能性があります。


静的 IP アドレス範囲の削除

このセクションでは、SMF でスタティック IP アドレス範囲を削除する一連の操作について説明します。

  1. スタティック IP プールから IP アドレス範囲を削除するには、まずプールを「オフライン」とマークします。

  2. オフライン IP アドレス範囲から割り当てられた IP アドレスを持つ新しいコールを拒否します。

  3. 既存のサブスクライバを削除します。既存のサブスクライバを削除するには、次の CLI コマンドを実行します。

    clear subscriber ipv4-range { pool_name  | start_of_range } 
    clear subscriber ipv6-range { pool_name  | start_of_range } 
  4. スタティック IP アドレス範囲の構成を削除し、登録済みの UPF へのルートの削除をトリガします。

静的 IP プールの削除

このセクションでは、SMF で静的 IP プールを削除する一連の操作を説明します。

  1. 静的 IP プールを削除するには、まずプールを「オフライン」とマークします。

  2. オフライン IP プールから割り当てられた IP アドレスを持つ新しいコールを拒否します。

  3. 既存のサブスクライバを削除します。既存のサブスクライバを削除するには、次の CLI コマンドを実行します。

    clear subscriber ipv4-pool pool_name 
    clear subscriber ipv6-pool pool_name 
  4. すべてのサブスクライバが削除されたら、IP プール構成を削除し、登録済みの UPF へのルートの削除をトリガーします。

オフライン UPF との Sx の関連付けの削除

ここでは、オフライン UPF との関連付けを削除する一連の操作について説明します。

  1. profile-network-element-upf 構成で UPF をオフラインとして構成します。

    SMF は、新しいセッションの特定の UPF へのダイナミック IP の選択と関連付けを停止します。

  2. NodeMgr がオフライン UPF に関する構成変更通知を受信します。

    SMF は、新しいセッションまたは関連付けの特定の UPF へのスタティック IP の選択と関連付けを停止します。

  3. NodeMgr は、すでに関連付けられている UPF のハートビート メッセージを確認します。

  4. NodeMgr は、リリース指示で UPF からの N4 関連付け更新を確認応答します。

    この手順は、IPAM のスタティックおよびダイナミック チャンク割り当てには影響しません。

    IPAM モジュールは、UPF のオフライン ステータスを認識していません。新しい IP プールまたはアドレス範囲を追加するためのオフライン UPF が含まれる場合があります。

UPF の Sx パス障害

このセクションでは、UPF における Sx パス障害の一連の操作を説明します。

  1. NodeMgr は clear subscriber コマンドを開始します。

  2. NodeMgr は UnRegisterUpf を IPAM に送信します。

  3. IPAM は、ダイナミック IP アドレス範囲を解放し、自由範囲リストに移動します。

  4. IPAM は、UPF の静的 IP アドレス範囲を保持します。Sx パスの障害は、静的 IP アドレス マッピングには影響しません。

制限事項

静的 IP サポート機能には、次の制限があります:

  • システムが実行されている場合、

    • ダイナミックから静的、およびスタティックからダイナミックへのプールの変更はサポートされていません。

    • UPF の追加または削除はサポートされていません。

    • DNN は UPF から削除できません。

  • SMF は、プレフィックス長が付加された IPv6 アドレスをサポートしていません。

  • アドレスの範囲の分割は、UPF の数と範囲内のアドレスの数に基づいて最適にする必要があります。

    次に例を示します。

    範囲内に 2 つの UPF と 1024 のアドレスが指定されている場合は、per-dp-split-size を 512 に指定します。

    3 つの UPF と 1024 のアドレスがある場合は、per-dp-split-size を 256 に指定します。

  • デュアルス タック IPAM プールをシングル スタックに変更、またはシングル スタック IPAM プールをデュアル スタックに変更することはサポートされていません。

  • SMF はできません

    • 構成ミスにより、異なる SMF でホストされている異なる UE への重複 IP 割り当てを検出します。

    • DHCP IPAM が有効になっていて、重複する IP が割り当てられているシナリオを処理します。

静的 IP の構成

スタティック IP プールの構成

スタティック IP サポート機能を構成するには、次の構成例を使用します。

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            static  
            end 

  • ipam :IPAM 構成モードを開始します。

  • address-pool pool_name :プールの構成を開始するプールの名前を指定します。pool_name は 文字列である必要があります。

  • static :スタティック IP モードを有効にします。

重複静的 IP 検出の構成

UDM と AAA サーバによって割り当てられた重複する静的 IP アドレスを検出して解決するには、次の手順に従います。

始める前に
手順

ステップ 1

イベント管理ポリシーの構成

ステップ 2

セッション終了に対処するためのルールと条件の定義

ステップ 3

アクション定義ポリシーでの終了アクションの構成


イベント管理ポリシーの構成

優先度ベースのイベント処理を構成するには、次の手順を実行します。この構成により、DNN プロファイルに関連するイベントを管理するためのポリシーが設定されます。

手順

ステップ 1

イベント イベント ポリシー構成モードを開始します。

policy eventnmgmt policy_eventmgmt_name

例:
[smf] smf# config 
[smf] smf(config)# policy eventmgmt emp 

ステップ 2

イベント管理ポリシーの優先順位を定義し、実行する新しいコール、ルール、およびアクション名としてイベント タイプを構成します。

priority priority_number event new-call ruledef ruledef_name actiondef actiondef_name

例:
[smf] smf(config-eventmgmt-emp )# priority 2 event new-call ruledef rd1 actiondef ad1 

有効な優先範囲は 1 ~ 65535 です。 ruledef_name actiondef_name は、いずれも 1 ~ 63 文字の英数字文字列です。

ステップ 3

構成を保存してコミットします。

例:
[smf] smf(config-eventmgmt-emp ))# end 

セッション終了に対処するためのルールと条件の定義

セッション終了を処理するためのルールと条件を定義するには、次の手順に従います。

手順

ステップ 1

ルール定義ポリシー構成モードを開始します。

policy rulemgmt policy_rulemgmt_name

例:
[smf] smf# config 
[smf] smf(config)# policy rulemgmt rm1 

ステップ 2

ruledef の名前を指定して、ポリシーに追加します。

ruledef ruledef_name

例:
[smf] smf(config-rulemgmt-rm1 )# ruledef rd1 

ステップ 3

duplicate-ip is true ip-type is static として条件を定義します。

例:
[smf] smf(config-ruledef-rd1 )# condition duplicate-ip is true ip-type is static 
この条件を構成することで、SMF は再接続シナリオ中に重複する静的 IP アドレスを検出できます。

ステップ 4

構成を保存してコミットします。

例:
[smf] smf(config-ruledef-rd1 ))# end 

アクション定義ポリシーでの終了アクションの構成

重複する静的 IP アドレスを持つ新しいコールに対するセッション終了アクションを構成するには、次の手順を実行します。

手順

ステップ 1

アクション管理ポリシー コンフィギュレーション モードを開始します。

policy actionmgmt policy_actionmgmt_name

例:
[smf] smf# config 
[smf] smf(config)# policy actionmgmt act1 

ステップ 2

アクション定義ポリシーを指定します。

actiondef actiondef_name

例:
[smf] smf(config-actionmgmt-act1 )# actiondef ad1 

ステップ 3

アクションを実行する優先順位を指定します。次に、セッションを終了するアクションを構成します。

priority priority_number action terminate-session

例:
[smf] smf(config-actiondef-ad1 )# priority 1 action terminate-session  

ステップ 4

構成を保存してコミットします。

例:
[smf] smf(config-actiondef-ad1 )# end 

ステップ 5

(オプション) show running-config policy actionmgmt コマンドを使用して、重複するスタティック IP アドレスを持つ新しいコールに対して PDU セッションの終了が有効になっているかどうかを確認します。

例:
[[smf] smf# show running-config policy actionmgmt act1 
Thu Jun 20 18:50:12.888 UTC+00:00
policy actionmgmt act1
actiondef ad1
priority 1 action terminate-session 

bold 内のテキストは、SMF でセッション終了が有効になっていることを示しています。


重複静的 IP 検出の構成例

このセクションでは、重複静的 IP 検出を有効にする構成例を示します。

profile dnn internet
    eventmgmt-policy em1
exit

policy eventmgmt em1 
   priority 2 event new-call ruledef rd1 actiondef ad1
exit

policy rulemgmt rm1
    ruledef rd1 
        condition duplicate-ip is true ip-type is static
        exit
exit

policy actionmgmt am1
    actiondef ad1
        priority 1 action terminate-session
    exit
exit

統計情報サポート

smf_service_resource_mgmt_stats および smf_service_node_mgr_stats は、静的 IP 割り当てタイプ情報の詳細を提供します。

これらの統計情報の ip_req_type 属性は、次のラベルをサポートします。

  • ip-static-subscription:サブスクリプションに基づく静的 IP 割り当て情報。

  • ip-static-radius:RADIUS に基づくスタティック IP 割り当て情報。

これらの統計は、重複する静的 IP 割り当てが原因で切断されたセッションのモニタリングに使用します。

  • disk_pdusetup_static_duplicate_ip:重複する静的 IP が検出されたために SMF によって拒否された 5G セッションの総数。

  • disk_pdnsetup_static_duplicate_ip:重複する静的 IP の検出が原因で SMF によって拒否された 4G セッションまたは Wi-Fi セッションの総数。

IPAM によるデュアルスタック静的 IP サポート

機能説明

SMF は、IPAM を使用してデュアル スタック静的 IP をサポートしています。デュアルスタック セッションの場合、AAA サーバーは、Access-Accept メッセージの一部として IPv4 と IPv6 の両方のアドレス プレフィックスを送信します。SMF-IPAM 構成では、IPv4 と IPv6 の両方のアドレス プレフィックスが同じプールに追加されます。IPAM は、IPv4 ルートと IPv6 ルートの両方を単一の UPF に割り当てます。

UPF の選択中、ノード マネージャ アプリケーションは IPAM からの IPv4 アドレスと IPv6 アドレスの両方の UPF を使用して、それらを適切に処理します。

機能の仕組み

SMF は、次の方法で IPAM を介してデュアル スタック スタティック IP をサポートします。

  • プールから UPF へのマッピング:使用可能な UPF の数に基づいて、IPv4 アドレス範囲と IPv6 プレフィックス範囲がより小さいチャンクに分割されます。次に、ペア(チャンク)が同じ IPAM プールに構成されます。

    IPAM は、1 つのデュアルスタック プールで構成されているすべてのアドレスとプレフィックスを、受信した方法で UPF に割り当てます。AAA サーバは、同じペアからデュアルスタック アドレスを返します。これらのアドレスから、SMF はデュアルスタック プログラミング用に 1 つの UPF を選択します。

    アドレス数とプレフィックス数のロードバランシングが管理されている。IPAM は、デュアルスタック スタティックプールから UPF へのマッピングのみを実行します。

  • アドレス範囲非分割構成:IPAM は「非分割」構成を使用して、アドレス範囲がより小さなチャンクに分割されるのを防ぎます。この構成は、特定の範囲に対して複数のルートがプログラミングされるのを防ぐのに役立ちます。

次の表に、エラーまたは例外とその処理方法を示します。

Table 9. エラーと例外処理

エラーまたは例外

例外処理

IPv4 UPF と IPv6 UPF の構成が正しくない

  1. アクティブな UPF を選択します。両方の UPF がアクティブの場合は、IPv4 アドレスを含む UPF を選択します。

  2. その他のスタックの IP 情報をリセットし、それに応じて PDU セッションタイプを更新します。

IPv4 アドレスが無効または null です

IPv4 アドレスを使用した UPF を選択し、それに応じて PDU セッションタイプを更新します。

IPv6 プレフィックスが無効であるか null です

IPv6 アドレスを使用した UPF を選択し、それに応じて PDU セッション タイプを更新します。

IPv4アドレス、IPv6プレフィックスが無効です

IPv4 アドレスと IPv6 プレフィックスの両方を拒否する。

制限事項

デュアル スタック静的 IP サポート機能には、次の制限があります。

  • システムが実行モードの場合、「no-split」構成の変更はサポートされません。

デュアル スタック 静的 IP の構成

このセクションでは、IPAM を使用してデュアル スタック静的 IP サポートを構成する方法について説明します。

IPAM 分割なしの構成

IPAM 非分割を設定するには、次の構成例を使用します。

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
         ipv4 
            split-size no-split 
            exit 
         ipv6 prefix_ranges 
            split-size no-split 
            exit 
         exit 

  • split-size no-split :IPv4 アドレス範囲または IPv6 プレフィックス範囲がより小さいチャンクに分割されないようにします。

IPAM オフライン モードのサポート

機能説明

SMF では、デフォルトで、ダイナミック プール、IPv4、または IPv6 アドレス範囲のダイナミック プールへの追加がサポートされています。新しいチャンクは、DNN などのそれぞれのタグに追加され、同じプールから割り当てられます。

機能の仕組み

前提条件

プールまたは IPv4/IPv6 アドレス範囲をオフラインにする必要があります。また、アドレス範囲の使用率をゼロにしてから、構成から削除する必要があります。

ダイナミック プール、またはダイナミック プールから IPv4 または IPv6 のアドレス範囲を削除するプロセスを次に示します。

  1. プールまたはアドレス範囲をオフラインとして構成します。その後、IPAM は、それぞれのプールまたはアドレス範囲からのアドレスの割り当てを停止します。

  2. 次の clear subscriber CLI コマンドを使用して、オフライン モードに構成されているそれぞれのプールまたはアドレス範囲に基づいてサブスクライバを削除します。

    • clear subscriber ipv4-pool pool_name

    • clear subscriber ipv4-range pool_name/start_of_range

    • clear subscriber ipv6-pool pool_name

    • clear subscriber ipv6-range pool_name/start_of_range

  3. 次の cdl show CLI コマンドを使用し、すべてのサブスクライバが削除されるまで待ちます。

    • cdl show sessions count summary filter { key ipv4-pool: pool_name condition match }

    • cdl show sessions count summary filter { key ipv4-range: pool_name/start_of_range condition match }

    • cdl show sessions count summary filter { key ipv6-pool: pool_name condition match }

    • cdl show sessions count summary filter { key ipv6-range: pool_name/start_of_range condition match }

    • cdl show sessions count summary slice-name slice_name

  4. 次の show ipam コマンドを使用して、削除したプールまたはアドレス範囲に対応するすべてのアドレス範囲/チャンクが使用率を示していないことを確認します。

    • show ipam pool pool-name

    • show ipam pool pool-name ipv4-addr | ipv6-prefix

    • show ipam dp dp-key ipv4-addr | ipv6-prefix


    Note


    一致するプールまたはアドレス範囲を削除するためにサブスクライバがすべてクリアされていても、対応するチャンクが show ipam コマンドで使用率を示している場合は、IPAM の調整を使用してそのような古い IP のリリースをトリガします。検疫期間が満了した後にのみ、古い IP が解放されます。

    IPAM 調整の詳細については、「IPAM データ調整」セクションを参照してください。


  5. すべてのサブスクライバが削除されたら、IPAM 設定からプールまたはアドレス範囲を削除します。

IPAM オフライン モードに構成

このセクションでは、プール、IPv4 アドレス範囲、および IPv6 プレフィックス範囲の IPAM オフライン機能を構成する方法について説明します。

オフライン モードにプールを構成

プール全体をオフライン モードに構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            offline 
            end 

  • address-pool pool_name :プールの構成を開始するプールの名前を指定します。pool_name は 文字列である必要があります。

  • offline :プールをオフライン モードに構成

IPv4 アドレス範囲をオフライン モードに設定

IPv4 アドレスの範囲をオフライン モードに構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            vrf-name vrf_name 
            ipv4 
               address-range start_ipv4_address end_ipv4_address offline 
               end 

  • address-pool pool_name :プールの構成を開始するプールの名前を指定します。pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv4 :IPv4 モードに入ります。

  • address-range start_ipv4_address end_ipv4_address offline :IPv4 アドレス範囲の開始と終了の IP アドレスを指定します。

    • offline :選択したアドレス範囲をオフライン モードに設定します。

オフライン モードへの IPv6 プレフィックス範囲の設定

IPv6 プレフィックスの範囲をオフライン モードに構成するには、次の構成例を使用します:

config 
   ipam
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
         vrf-name vrf_name 
            ipv6 
               prefix-ranges 
                  prefix-range  prefix_valuelength prefix_lengthoffline 
                  end 

注:

  • address-pool pool_name :プールの構成を開始するプールの名前を指定します。pool_name は 文字列である必要があります。

  • ipv6 : IPv6 モードを開始します。

  • prefix-ranges :プレフィックス範囲モードを入力します。

  • prefix-range prefix_value length prefix_length offline :IPv6 プレフィックス範囲のプレフィックス範囲とプレフィックス長を指定します。

    • offline :選択したアドレス範囲をオフライン モードに設定します。

UPF ごとの IPAM 冗長性サポート

機能説明

SMF は、各 UPF の IPAM 冗長性とロード バランシングをサポートしています。ノード マネージャ マイクロサービスで実行されている IPAM には、各 UPF に関連付けられた 2 つの IPAM インスタンスがあります。1 つの IPAM インスタンスが非アクティブになると、もう 1 つの IPAM インスタンスが UPF のアドレス割り当て要求を管理します。

機能の仕組み

このセクションでは、UPF 機能ごとの IPAM 冗長性サポートの動作の簡単な説明を行います。

  • ピア選択:ノード マネージャ ピアは UPF 関連付け中に選択されます。

  • ピア IPAM への UPF 登録:UPF コールの登録中に、IPAM に UPF のピアのインスタンス ID が通知されます。IPAM は、特定の DNN のローカル データからルータを割り当て、ピア IPAM インスタンスがアクティブまたは非アクティブ状態かどうかを確認します。

    ピア IPAM インスタンスがアクティブな場合、ローカル インスタンス内の同じ UPF に登録し、応答としてルートを受信するために、REST コールがピア IPAM インスタンスに送信されます。

    ピア IPAM インスタンスが非アクティブの場合、ローカル インスタンスがリモート インスタンスの IPAM コンテキストを引き継ぎます。次に、ローカル インスタンスは UPF に登録され、ルートを受信して、データをキャッシュ ポッドに戻します。ピア インスタンスがアクティブになると、キャッシュ ポッドから同じデータを復元します。

    両方のインスタンスからのルートは、両方のインスタンスからのロードバランシングされたアドレス割り当てのために UPF に送信されます。

  • 負荷分散モデルでのアドレス割り当て:1 つの UPF が 2 つの IPAM サーバに登録されると、SMF は負荷分散された任意のピアにアドレス割り当て要求を送信します。各 IPAM インスタンスは、ローカル アドレス ビットマップから新しいアドレスを割り当てます。1 つのピア インスタンスが非アクティブである場合、もう 1 つのピア インスタンスがすべての要求を処理します。

  • アドレス リリース要求の処理:IPAM では、最初に IP を割り当てたインスタンスにアドレス リリース要求が送信されます。そのピアが非アクティブの場合、アドレス リリース要求がピア IPAM に送信されます。

    リモート インスタンスのアドレスの解放を受信する IPAM インスタンスは、これらのインスタンスをローカルでバッファし続け、キャッシュ ポッドを定期的に更新します。リモート ピアがアクティブになると、バッファに格納されたアドレスの解放要求が処理されます。

  • UPF のリリース:UPF のリリース中にピア IPAM がアクティブになると、データをクリアするために REST コールが送信されます。ピア IPAM が非アクティブの場合、既存の IPAM インスタンスはリモート IPAM の動作データを引き継ぎ、UPF 情報をクリアして、キャッシュ ポッドを更新します。

IPAM 隔離タイマー(IPAM Quarantine Timer)

機能説明

IPAM 隔離タイマーのサポート機能は、IP プール アドレスの IPAM 検疫タイマーをサポートします。この機能は、解放された IP アドレスを検疫タイマーが期限切れになるまでビジー状態に保ち、その IP アドレスが再利用されないようにします。各 IP プールにはタイマー値を構成する必要があります。この値は、最近解放されたアドレスが、割り当てに使用可能になる前に検疫状態である期間を決定します。タイマーの期限が切れた後、その IP アドレスは、サブスクライバによる割り当てのためのフリー アドレスのリストで使用可能になります。アドレス検疫タイマーのない解放された IP アドレスは、割り当てに使用中と見なされます。同じサブスクライバ ID であっても、アドレス検疫タイマーが作動するときにサブスクライバが再接続しようとすると、そのサブスクライバは同じ IP アドレスを受信しません。

IPAM 隔離タイマーの構成

このセクションでは、IPAM 隔離タイマーの構成方法について説明します。

IPAM 隔離タイマーの構成

このセクションでは、IPAM 隔離タイマーの構成方法について説明します。

config 
   ipam instanceinstance_id 
      address-pool pool_name 
         address-quarantine-timer quarantine_timer_value 




         end 

  • address-pool pool_name :プールの構成を開始するプールの名前を指定します。 pool_name は 、アドレス プールの名前である必要があります。

  • address-quarantine-timer quarantine_timer_value :隔離タイマーの値を秒単位で指定します。 quarantine_timer_value は 4 ~ 3600 秒の範囲である必要があります。 デフォルト値は 4 です。

IPAM 隔離タイマーの構成

このセクションでは、CDL 構成で IP アドレスを検証する方法について説明します。

システム診断の IP 検証

このセクションでは、システム診断の IP 検証を有効または無効にする方法について説明します。

config 
   system-diagnostics ip-validation enable ignore-mismatch-responses  
   exit  

system-diagnostics ip-validation ignore-mismatch-responses :アドレス検証中に CDL の不整合を無視します。

IP 検証の不一致応答は、IP の重複を避けるためにあります。この機能が有効になっている場合、SMF Nodemgr は、現在の IP が CDL 内の他のいずれかのレコードによってすでに使用されているかどうかをチェックします。レコードが見つからない場合は、IP アドレスが UE に割り当てられます。CDL レコードが見つかった場合は、新しい IP が UE に割り当てられます。


重要


検証での不一致への応答を無視することを有効にすると、パフォーマンスに一定の影響を与える可能性があります。


統計

nodemgr_diag_ip_verify

説明:Nodemgr to CDL IP 検証クエリ関連の統計を表示します

Metrics-Type:カウンタ

クエリ:sum(nodemgr_diag_ip_verify(namespace="$namespace") by (status))

ラベル

ラベル:status

Value: success | duplicate_record_found | cdl_ipc_failure | ipv4_alloc_failed | ipv6_alloc_failed | unknown

  • CDL で成功レコードが見つかりませんでした

  • duplicate_record_found CDL で重複レコードが見つかりました

  • cdl_ipc_failure CDL への検索 IPC 要求が失敗しました

  • ipv4_alloc_failed IPV4 アドレス要求が失敗し、空き IP を 2 回取得できない

  • ipv6_alloc_failed IPV6 プレフィックス要求が失敗し、空き IP を 2 回取得できない

  • CDL への不明な IPC 要求が 2 回失敗し、放棄と IP の smf-service が返されました

IPAM_Quarantine_Statistics

説明:IPAM 検疫 IP バッチ関連の統計を表示します

Metrics-Type:カウンタ

クエリ:sum(IPAM_Quarantine_Statistics(namespace="$namespace") by (addressType, type)

ラベル

ラベル: pool

値:<name-of-pool>

ラベル:upf

値:<name-of-upf>

ラベル: addressType

値: IPv4 | IPv6PD

ラベル:タイプ

値: start_batch_qsize | end_batch_qsize pop_count_qtime | pop_count_qsize | avg_qtime_secs

  • start_batch_qsize:バッチ処理の開始時の QT キュー内の IP の数

  • end_batch_qsize:バッチ処理の終了時の QT キュー内の IP の数

  • pop_count_qsize:qsize 制限により QT キューから削除された IP の数

  • pop_count_qtime:qtime 制限により QT キューから削除された IP の数

  • avg_qtime_secs:削除する前に IP が QT キューにあった平均時間(秒)

IPAM データの照合

機能説明

SMF は、IPAM データを CDL レコードと調整するための IPAM データ調整機能をサポートしています。この機能は、EXEC モード CLI を介してトリガされます。IPAM 調整では、インスタンス レベル、プール レベル、およびチャンク レベルでトリガされます。

IPAM 調整のトリガー

このセクションでは、インスタンス レベル、プール レベル、およびチャンク レベルで IPAM 調整をトリガーする方法について説明します。

インスタンス レベルでの IPAM 調整のトリガ

インスタンス レベルで IPAM 調整をトリガーするには、次の CLI コマンドを使用します。

reconcile ipam instance instance_id 

注:

  • reconcile ipam instance instance_id :特定の GR インスタンス ID の IPAM 調整をトリガーします。

プール レベルでの IPAM 調整のトリガ

プール レベルで IPAM 調整をトリガーするには、次の CLI コマンドを使用します。

reconcile ipam instance instance_id pool-name pool_name  

注:

  • pool-name pool_name :特定のアドレス プールの IPAM 調整をトリガーします。

チャンク レベルでの IPAM 調整のトリガー

チャンク レベルで IPAM 調整をトリガーするには、次の CLI コマンドを使用します:

reconcile ipam instance instance_id pool-name pool_name chunk-start-ip chunk_start_ip_address  

注:

  • chunk-start-ip chunk_start_ip_address :IPAM 調整チャンクの開始 IP アドレスを指定します。

IPAMの定期的調整

IPAM の調整は、CLI を介して手動でトリガーできます。また、 nodemgr の 起動時または GR ロールの切り替え後にもトリガーされます。

このプロセスでは、システムまたはソフトウェアに依存する手順のアップグレードが必要です。IPAM 調整設定を提供し、バックグラウンドで定期的に時間駆動型アクティビティを実行するには、サポートが必要です。

次の CLI 構成フレームワークを使用して、毎日の IPAM 調整アクティビティを実行するようにスケジュールできます:

  • 特定の GR インスタンス ID

  • GR インスタンス ID の下の特定のアドレス プール

IPAM 調整プロセスは、CDL に対して複数のクエリを実行し、サブスクライバ セッションを取得して IPAM キャッシュデータ データを同期または更新します。

制限事項

この機能には、次の制限事項があります。

  • システムのトラフィック負荷管理が少ない時間中に、定期的な IPAM 調整をスケジュールします。

  • 1 日の同じ時間に複数の調整をスケジュールすることはサポートされていません。

  • nodemgr は 、一度に 1 つの調整プロセスのインスタンスのみをトリガーできます。

  • 複数の調整スケジュールをプール間で設定するには、2 つのトリガーの間に少なくとも 5 分の間隔を確保する必要があります。

  • IPAM の調整は、非静的プールでのみサポートされます。

機能設定

更新された IPAM 構成 CLI フレーム ワークは、次をサポートします:

  • GR インスタンス ID の調整のスケジュール

  • 特定のアドレス プールのサポート

この機能を構成するには、次の構成を使用します。

config 
    ipam 
        instance <gr_instance_id> 
            reconcile-schedule 
                tod-hour <time_of_day_hour_value> 
                tod-minute <time_of_day_minute_value> address-pool <pool_name> 
            reconcile-schedule 
                tod-hour <time_of_day_hour_value> 
                tod-minute <time_of_day_minute_value> 
                end 

  • ipam :IPAM 構成を入力します。

  • instance <gr_instance_id> :特定の GR インスタンス ID の IPAM 調整を指定します。

  • address-pool <pool_name> :プールの名前を指定して、プールの構成を開始します。<pool_name> はアドレス プールの名前である必要があります。

  • reconcile-schedule :調整に必要なスケジュールを指定します。time-of-day の値を時間と分で設定して、指定された時刻に毎日の調整をトリガする時間を設定できます。

  • tod-hour <time_of_day_hour_value> :一日の必要な時間を時間単位で指定します。指定した時間を 0 ~ 23 の 24 時間形式で構成できます。

  • tod-minute <time_of_day_minute_value> :一日の必要な時間を分単位で指定します。指定した分は、60 分の形式(0 ~ 59)で構成できます。

設定例

次の構成例では、IPAM が午前 00:00 に gr-instance-id 1 の調整をトリガする日次スケジュールを構成できます。

config
 ipam
  instance 1
   reconcile-schedule
    tod-hour   0
    tod-minute 0
   exit

次の構成例では、IPAM が毎日午後 10:30 に gr-instance-id 1 の testPool1 の調整をトリガする日次スケジュールを構成できます。

config
 ipam
  instance 1
   address-pool testPool1
    reconcile-schedule
     tod-hour   22
     tod-minute 30
    exit
    ipv4
     split-size
      per-cache 8192
      per-dp    1024
     exit
     address-range 209.165.200.225 209.165.200.254
    exit
   exit
  exit

IPv6 プレフィックス委任

表 10. 機能の履歴

機能名

リリース情報

説明

ローカル プールからの IPv6 プレフィックス委任

2024.04.0

SMF は IPv6 プレフィックス委任をサポートしており、ユーザー機器(UE)および顧客宅内機器(CPE)がルータまたはセルラー ゲートウェイ デバイスを構成するために追加の IPv6 プレフィックスを要求できるようにしています。

委任されたプレフィックスの長さの許容範囲は 48 から 62 です。

この IPv6 プレフィックス委任は、サブスクライバの内部ネットワークとコア ネットワーク間のルータとして機能する CPE デバイスにプレフィックスを割り当てることで、サブスクライバ ネットワークをより効果的に管理できるため、サービス プロバイダにとって特に役立ちます。

コマンドの導入:次のコマンドがプロファイル DNN に導入されました。

ipv6-prefix-delegation prefix length prefix_length

dnn prefix-delegation vdnn

デフォルト設定:[Disabled]:有効にするには設定が必要。

SMF を介してネットワークを設定する場合、ルータにプレフィックスを委任できる柔軟性があります。SMF は、3GPP で定義されている手順を使用してルータまたはセルラー ゲートウェイ デバイスに IPv6 アドレス範囲を割り当て、プレフィックス委任を使用してルータの背後にある多くのデバイスに IP アドレスを割り当てます。

IPv6 プレフィックス委任機能により、ユーザー機器(UE)および顧客宅内機器(CPE)は、ルータまたはセルラー ゲートウェイ デバイスを構成するための追加の IPv6 プレフィックスを要求できます。

これらのルータまたはセルラー ゲートウェイは、4g/5Gネットワークに対して一意の APN/DNN を使用して PDU セッションを作成する必要があります。

IPv6 プレフィックス委任の主な機能

IPv6 プレフィックス委任機能の機能は次のとおりです。

  • DNN ごとの 1 つのプレフィックス長:SMF は、データ ネットワーク名(DNN)ごとに 1 つのプレフィックス長のみをサポートします。許可されるプレフィックス長の範囲は 48 〜 62 です。

  • ローカル プール(IPAM)から委任されたプレフィックス:SMF はローカル プールから委任されたプレフィックスを取得します(IP アドレス管理)。

  • 委任されたプレフィックスの割り当て(Allocation of Delegated prefix):SMF は、DNN 構成に従って委任されたプレフィックスを割り当て、UPF に送信します。

次のコマンドを使用して、委任されたプレフィックスを持つセッションを確認およびクリアできます。

  • Show subscriber コマンド:

    • show subscriber nf-service smf delg-prefix { starts-with dp }

    • show subscriber nf-service smf delg-prefix { starts-with dp-$prefixLength }

    • show subscriber count nf-service smf delg-prefix { starts-with dp-$prefixLength }

  • Clear subscriber コマンド:

    • clear subscriber nf-service smf delg-prefix { starts-with dp }

    • clear subscriber nf-service smf delg-prefix { starts-with dp-$prefixLength }


(注)  


上記のコマンドで starts-with の横に指定された値は、委任されたプレフィックス セッション キー dp:dp-$prefixLength/$ipPool/$delegatedPrefix と照合され、 dp:<starts-with-val> を含むすべてのセッションが含まれます。

たとえば、プレフィックス長が 61 および 62 のセッションが存在する場合、 {starts-with dp-6} にはキーが であるすべてのセッションが含まれます dp:dp-61* & dp:dp-62*


SMF での IPv6 プレフィックス委任の前提条件

プレフィックス委任のサポートは UPF で必要です。


(注)  


IPv6 委任機能をサポートしていない古い UPF バージョンでは、実装の変更によってデコード エラーが発生しました。そのため、SMF でこの機能を有効にする前に UPF をアップグレードする必要があります。


IPv6 プレフィックス委任の仕組み

IPv6 プレフィックスの委任の段階は次のとおりです。

IPv6 プレフィックス委任の割り当て

このセクションでは、IPv6 プレフィックス委任の割り当てにおけるコール フローとステージについて説明します。

図 4. IPv6 プレフィックスの割り当て

次の段階では、委任されたプレフィックスの割り当てと管理のための SMF(セッション管理機能)と UPF(ユーザー プレーン機能)間の相互作用について説明します。

  1. UE/CPE は DHCPv6 要請メッセージを UPF に送信します。UE/CPE では、IA_PD プレフィックス オプションにプレフィックス長を含めることができます。

  2. UPF は、UE の PDN セッションが確立されたときに作成された GTPU トンネル上の N3 または S1U/S5U インターフェイスを介して要求されたメッセージを受信します。UPF は IP プールをローカルで管理しないため、UPF はプロキシ DHCP サーバとして機能し、SMF からプレフィックスを受信します。SMF は、DNN 構成に従って委任されたプレフィックスを提供します。構成されたプレフィックス長の値とは異なるプレフィックス長で DHCP 請求を受信した場合、SMF は要求を拒否します。プレフィックス長が受信されない場合、SMF は構成されたプレフィックス長に従って割り当てます。

  3. UPF は、IA_PD オプションに委任されたプレフィックスを含む DHCP アドバタイズ メッセージを使用して、DHCPv6 要請メッセージに応答を送信します。

    SMF は、ローカル IPAM プールから委任されたプレフィックスを割り当てます。

プロファイル DNN を構成

次の手順を使用して、ローカル プールからプレフィックス委任を有効にするための DNN プロファイルを構成します:

手順


ステップ 1

グローバル構成モードにログインします。

ステップ 2

profile dnn dnn_profile_name コマンドを入力します。 ipv6-prefix-delegation は、このDNNのプレフィックス委任機能を有効にします。プレフィックス委任には、個別の DNN プロファイルが必要です。プレフィックスの委任では、DNN ごとに 1 つのプレフィックス長のみがサポートされます。

例:


config
      profile dnn dnn_profile_name
              ipv6-prefix-delegation prefix length prefix_length
              dnn prefix-delegation vdnn
      exit
     

ステップ 3

ipv6-prefix-delegation prefix length prefix_ length コマンドを入力します。これは、この dnn にサポートされている委任されたプレフィックス長を示し、サポートされている範囲は 48 ~ 62 です。要求されたプレフィックス長のない DHCP 要請メッセージを UE が送信すると、SMF はこれをプレフィックス長として使用します。

例:


config
      profile dnn dnn_profile_name
              ipv6-prefix-delegation prefix length prefix_length
              dnn prefix-delegation vdnn
      exit
     

ステップ 4

dnn prefix-delegation vdnn コマンドを入力して、プレフィックス委任(PD)vDNN を構成します。委任されたプレフィックスには個別の IP プールが必要であるため、この構成は必須です。

例:


config
      profile dnn dnn_profile_name
              ipv6-prefix-delegation prefix length prefix_length
              dnn prefix-delegation vdnn
      exit
     

(注)  

 

PD vDNN は専用 UPF に関連付けられます。関連付けられていない場合、動作は未定義です。PD DNNはUPF選択には使用されません。 SMF と UPF が正しく構成されていることが想定されます。

UPF が異なる場合に PD IP プールが複数のチャンクに分割されるのを避けるために、PDDNN に専用の UPF を関連付けることを推奨します。

SMF は、委任されたプレフィックスと非委任されたプレフィックスを割り当てるためにコントロール プレーンで構成されているのと同じ UE IP プールの使用をサポートしていません。

ステップ 5

exit コマンドを入力して現在の構成モードを終了します。


IPAM の構成

次の手順を使用して、プレフィックス委任用に SMF IPAM を構成します。

手順


ステップ 1

IPAM 構成モードを開始します。


ipam
 instance 1
  address-pool poolv6_pfx62
   vrf-name ISP1
   tags
    dnn pd_vdnn
   exit
   ipv6
    prefix-ranges
     split-size
      per-cache 256
      per-dp    256
     exit
     prefix-length 62
     prefix-range 2607:fb91:8a00:: length 52
    exit
   exit
  exit
 exi

ステップ 2

IP 割り当てのプレフィックス長を指定するには、 prefix-length prefix_value コマンドを入力します。2 から 64 までの整数である必要があります。プールから割り当てられるIPは、常に指定されたプレフィックスのみになります。DNNタグは、DNNプロファイルの構成で設定されている pd_vdnn と一致する必要があります。

例:


ipam
 instance 1
  address-pool poolv6_pfx62
   vrf-name ISP1
   tags
    dnn pd_vdnn
   exit
   ipv6
    prefix-ranges
     split-size
      per-cache 256
      per-dp    256
     exit
     prefix-length 62
     prefix-range 2607:fb91:8a00:: length 52
    exit
   exit
  exit
 exi

(注)  

 
UPF でのデコードエラーを回避するために、SMF で IPv6 プレフィックス委任機能を有効にする前に UPF をアップグレードする必要があります。

(注)  

 

IPAM のプレフィックス長は、プロファイル DNN で設定されたプレフィックス長と一致する必要があります。

PD プールの IP プールサイズと設定は、UPF ごとに必要なチャンク数とチャンク サイズの制限を考慮して計画する必要があります。


次のタスク

ローカル プールからのプレフィックス委任を確認

ローカル プールからのプレフィックス委任を確認

ローカル プールからのチャンクの作成を確認するには、次の show ipam pool コマンドを使用しま:

ipam pool を表示

次の出力は、プールでのチャンクの作成を示しています。

[smf] smf# show ipam pool poolv6_pfx62
--------------------------------------------------------
 Ipv4Addr   [Total/Used/Utilization] = 0 / 0 / 0.00%
 Ipv6Addr   [Total/Used/Utilization] = 0 / 0 / 0.00%
 Ipv6Prefix [Total/Used/Utilization] = 1024 / 0 / 0.00%
 Instance ID                         = 1
--------------------------------------------------------

[smf] smf# show ipam pool poolv6_pfx62 ipv6-prefix
=================================================================================
Flag Indication: S(Static) O(Offline)
=================================================================================
StartAddress               EndAddress               AllocContext   Flag  GroupId  
=================================================================================
2607:fb91:8a00::/62        2607:fb91:8a00:3fc::/62   Free:CP
2607:fb91:8a00:400::/62    2607:fb91:8a00:7fc::/62   Free:CP
2607:fb91:8a00:800::/62    2607:fb91:8a00:bfc::/62   Free:CP
2607:fb91:8a00:c00::/62    2607:fb91:8a00:ffc::/62   Free:CP
=======================

メトリック

このセクションでは、IPv6 プレフィックス委任について収集および報告されるメトリックについて説明します。これらのメトリックは、プレフィックスの委任の数(プレフィックス長ごと)を示すために必要です。

次のメトリックは、次のラベルで強化されます。

  • smf_service_resource_mgmt_stats:このカウンタは、SMF サービス リソース管理統計の合計数を追跡します。既存の「ip_req_type」ラベルは「pd_alloc」と「pd_dealloc」で拡張されます。

  • nodemgr_resource_mgmt_resp_stats :このカウンタは、ノード マネージャのリソース管理応答統計情報の総数を追跡します。既存の「req_type」ラベルは「pd_req_alloc」と「pd_req_rel」で拡張されます。

  • smf_sess_report_stats」は 、新しいレポート タイプ用に機能強化されています。

IPAM の隔離 Qsize の構成

このセクションでは、IPAM 隔離検疫キュー サイズ サポート機能の構成方法について説明します。

IPAM 隔離キュー サイズの構成

このセクションでは、IPAM 隔離タイマーの構成方法について説明します。

config 
   ipam instanceinstance_id 
      address-pool pool_name 
         address-quarantine-qsize quarantine_queue_size 
         exit 
        exit 

  • ipam :IPAM 構成を入力します。

  • address-pool pool_name :プールの構成を開始するプールの名前を指定します。 pool_name は 、アドレス プールの名前である必要があります。

  • address-quarantine-qsize quarantine_queue_size :隔離キューのサイズの値を指定します。デフォルト値は 0 です。

    QT 処理中に、隔離タイマーの期限切れに関わらず、隔離キュー内の過剰な IP アドレスが強制的に解放されます。

IP アドレス プールをオーバーラップ

機能説明

重複する IP アドレス プール機能により、IP アドレスをダイナミックに割り当てる柔軟性が向上します。この機能を使用すると、重複 IP アドレス プール グループを設定して、異なるアドレス空間を作成し、異なるアドレス空間で同じ IP アドレスを同時に使用できます。

一意の DNN と VRF タイプを使用して、異なるプール間で重複する IP アドレス範囲を構成できます。

重複する IP アドレス プールの構成

重複するスタティック IP アドレス プールを構成するには、次の構成例を使用します。

config
ipam instance instance_id 1 
source local
address-pool pool1
  static
  vrf-name vrf1@ISP
  tags
   dnn dnn1
  exit
  ipv4
   split-size
    per-cache 256
    per-dp    256
   exit
   address-range 209.165.200.225 209.165.200.254
  exit
exit
address-pool pool2
  static
  vrf-name vrf2@ISP
  tags
   dnn dnn2
  exit
  ipv4
   split-size
    per-cache 256
    per-dp    256
   exit
   address-range 209.165.200.225 209.165.200.254
  exit
exit
exit

次に、重複する IP アドレス プールの構成例を示します。

config
ipam instance instance_id 1 
source local
address-pool pool1
  vrf-name vrf1@ISP1
  tags
   dnn dnn1
  exit
  ipv4
   split-size
    per-cache 256
    per-dp    256
   exit
   address-range 209.165.200.225 209.165.200.254
  exit
exit
address-pool pool2
  vrf-name vrf2@ISP2
  tags
   dnn dnn2
  exit
  ipv4
   split-size
    per-cache 256
    per-dp    256
   exit
   address-range 209.165.200.225 209.165.200.254
  exit
exit
exit

使用率の低い IP チャンクの自動再利用

機能説明

SMF は、さまざまな UPF ノードに割り当てられている十分に活用されていない IP チャンクの自動再利用をサポートしています。[使用率のしきい値(Utilization Threshold)] と [非アクティブのしきい値(Inactivity Threshold)] を構成することにより、SMF は自動再利用プロセスを定期的にまたは即座にトリガできます。

IP チャンクの十分な使用率と非アクティブは、非アクティブ タイマーの構成に基づいて検出されます。非アクティブで低使用率が検出されると、SMF は IP チャンクを使用してすべてのサブスクライバをクリアすることによって IP チャンクの再利用をトリガします。SMF は UPF へのルート削除もトリガします。

制限事項

次に、SMF での十分に活用されていない IP チャンクの自動再利用に関する既知の制限を示します。

  • 十分に活用されていない IP チャンクの再利用中に、解放されたすべての IP は、構成されたアドレス プール レベルの隔離時間(QT)を実行する必要があります。

  • 再利用された IP チャンクからの IP がアクティブなサブスクライバ セッションに関連付けられている場合、SMF はサブスクライバ セッションを切断し、セッションの切断を確認することが期待されます。

  • スケジュール済みの再利用手順中は、ローリング更新を避ける必要があります。

十分に活用されていない IP チャンクのインスタント再利用プロセスの構成

次の構成を使用して、IP チャンクの十分でない使用率の瞬時に再利用を実行します。

exec-ipam reclaim-chunk { utilization-threshold utilization_threshold inactivity-threshold inactivity_threshold [ instance grInstance ] [ pool-name poolName ] [ chunk-start-ip ip ] } 

  • exec-ipam :このコマンドは、IPAM コマンドを実行します。

  • reclaim-chunk :この CLI は IP チャンクの再利用手順を実行します。

  • utilization-threshold utilization_threshold :この CLI は、修復の使用率のしきい値を構成するために使用されます。

  • inactivity-threshold inactivity_threshold :この CLI は、修復の非アクティブしきい値を構成するために使用されます。

  • instance grInstance :この CLI では、GR インスタンス ID を設定できます。

  • pool-name poolName :この CLI では、プール名を定義できます。

  • chunk-start-ip ip :この CLI では、特定のプールのチャンク スタート IP を定義できます。

設定例

次に、インスタント IP チャンク再利用プロセスの構成例を示します:

exec-ipam reclaim-chunk utilization-threshold 2 inactivity-threshold 180 instance 1 pool-name poolv4 chunk-start-ip 209.165.201.1

十分に活用されていない IP チャンクの定期再利用プロセスの構成

次の構成を使用して、IP チャンクの十分でない使用率の定期的な再利用をトリガーします。

config 
   ipam 
      instance instance_id 
         chunk-reclamation { schedule tod-hour tod_hour_value schedule tod-minute tod_min_value utilization-threshold utilization_threshold inactivity-threshold inactivity_threshold } 
         exit 
      exit 
   exit 

  • chunk-reclamation :この CLI は、定期的な IP チャンクの再利用を構成するために使用されます。

  • schedule :この CLI は、チャンクの再利用プロセスの時刻値を構成するために使用されます。

  • tod-hour tod_hour_value :この CLI は、チャンクの再利用プロセスの時刻の値を構成するために使用されます。 tod-hour の値の範囲は <0-23> です。

  • tod-minute tod_min_value :この CLI は、チャンクの再利用プロセスの時刻(Time-of-day)の分の値を構成するために使用されます。 tod-minute の値の範囲は <0-59> です。

  • utilization-threshold utilization_threshold :この CLI は、修復の使用率のしきい値を構成するために使用されます。 utilization-threshold の値の範囲は <0-20> です。デフォルト値は 2 です。

  • inactivity-threshold inactivity_threshold :この CLI は、修復の非アクティブしきい値を構成するために使用されます。 inactivity-threshold の値の範囲は <0 〜 3600> です。デフォルト値は 1800 です。


(注)  


トラフィックが少ないことが予想される場合は、Time-of-Day を構成することをお勧めします。


設定例

次に、定期的な IP チャンクの再利用プロセスの構成例を示します:

config
  ipam
    instance <instance>
      chunk-reclamation
        schedule tod-hour <0..23> tod-minute <0..59>
        utilization-threshold <0..20>
        inactivity-threshold  <0..3600>
      exit
    exit
  exit
exit
  

設定の確認

構成を確認するために次の show コマンドを使用する必要があります:

[smf] smf# show running-config ipam instance 1 chunk-reclamation
Tue May  16 20:36:58.887 UTC+00:00
ipam
instance 1
  chunk-reclamation
   schedule tod-hour 22
   schedule tod-minute 10
   utilization-threshold 5
   inactivity-threshold  600
  exit
exit
exit

OAM サポート

このセクションでは、この機能でサポートされているメトリックスについて説明します。

バルク統計

チャンク再利用プロセスの一部として、次のカウンタがサポートされます。

IPAM_chunk_reclamation_count:再要求された IP チャンクの合計数を指定するカウンタです。IP チャンクが再要求されたときにトリガされます。このメトリックは、GR インスタンス、IP プール、アドレス タイプ、UPF、リモート インスタンス、およびトリガ状態のレベルで維持する必要があります。

disk_ip_chunk_reclamation:このカウンタが理由として smf_active_call_disconnect_stats および smf_disconnect_stats 統計の下に追加されます。このメトリックは、チャンクの再評価によってクリアされたセッションに導入されます。

UPF の一意の IP プール

機能説明

この機能を使用すると、SMF で次のタスクを実行できます。

  • UPF が同じ IP プールを共有しないように、エッジ UPF に特定の IP プールのセットを割り当てる

  • エッジ UPF がダウンしている場合、中央に配置された UPF にフォールバックする

UPF への一意の IP プールを割り当てるために、SMF はロケーション DNN に基づいて、IPAM 構成で IP アドレス プールを持つタグを使用します。次に、SMF は、各 DNN の UPF の選択を構成するときに、このタグ名を関連付けます。

中央の UPF へのフォールバックを実装するために、SMF にはエッジ UPF がダウンした場合に中央の UPF を構成するオプションがあります。

一意の IP プールの SMF の構成

このセクションでは、UPF への IP アドレス割り当てをキュー解除するために必要な構成について説明します。

この機能の構成には、次の手順が含まれます。

ロケーション DNN に基づくタグの構成

ロケーションベースの DNN プロファイルを定義するには、次の構成例を使用します:

config 
    profile location-dnn location_dnn_name 
        location-area-group la_group_name profile dnn_profile_name 
        end 

  • profile location-dnn location_dnn_name :ロケーションベースの DNN プロファイルの名前を指定します。

  • location-area-group la_group_namednn_profile_name profile サブスクライバが属するロケーション エリア グループの名前と DNN プロファイルを指定します。

    このプロファイルで定義されたロケーションに基づいて、SMF は IP プールにタグを付け、各 DNN の UPF を選択します。

UPF フォールバックの有効化

一意の IP プールを使用して UPF フォールバック機能を有効にするには、次の設定例を使用します:

config 
    profile dnn dnn_profile_name 
        dnn rmgr dnn_name fallback secondary_dnn_name 
        end 

  • profile dnn dnn_profile_name :DNN プロファイルの名前を指定します。

  • dnn rmgr dnn_name fallback secondary_dnn_name :プライマリおよびセカンダリ DNN の名前を指定します。

    SMF は、次の条件のいずれかが満たされている場合に、DNN に基づいて中央に配置された UPF へのフォールバックを有効にします:

    • ロケーションに基づいて選択された IP プールと UPF が失敗します。

    • 構成された DNN の UPF がダウンしています。

    • UEの場所は構成されていません。

設定例

次に、一意の IP プールの割り当てに使用される構成の例を示します。

config
profile location-area-group lag1
 tai-group tai-grp
exit
profile location-area-group lag2
 tai-group tai-grp2
exit
profile location-dnn dnnloc-1
 location-area-group  lag1 profile dnnprof-ims-1
 location-area-group  lag2 profile dnnprof-ims-2
exit
policy dnn polDnn
 dnn ims profile dnnprof-ims //fallback dnn profile
 dnn ims location-dnn-profile  dnnloc-1 //location-based dnn profile 
exit
profile upf-group upf-group1
 location-area-group-list [ lag1 ] //grouping upf based on location
 failure-profile FHUP
exit
profile upf-group upf-group2
 location-area-group-list [ lag2 ] //grouping upf based on location
 failure-profile FHUP
exit
profile upf-group upf-group3 // central upf group - no location tag
 failure-profile FHUP
exit

profile network-element upf nfprf-upf1
 node-id           n4-peer-DAUI0301
 n4-peer-address ipv4 209.165.201.3
 n4-peer-port      8805
 upf-group-profile upf-group1//ims-lag1 picks upf-group1, based on location
 dnn-list          [ ims-lag1 magenta-ims-dnn sos-pool-ipv6 ]
 capacity          10
 priority          1
exit
profile network-element upf nfprf-upf3
 node-id           n4-peer-DAUI0303
 n4-peer-address ipv4 209.165.201.4
 n4-peer-port      8805
 upf-group-profile upf-group1//ims-lag1 picks upf-group1, based on location
 dnn-list          [ ims-lag1 magenta-ims-dnn sos-pool-ipv6 ]
 capacity          10
 priority          1
exit
profile network-element upf nfprf-upf5
 node-id           n4-peer-DAUI0305
 n4-peer-address ipv4 209.165.201.5
 n4-peer-port      8805
 upf-group-profile upf-group2//ims-lag2 picks upf-group2, based on location
 dnn-list          [ ims-lag2 magenta-ims-dnn sos-pool-ipv6 ]
 capacity          10
 priority          1
exit
profile network-element upf nfprf-upf7
 node-id           n4-peer-DAUI0307
 n4-peer-address ipv4 209.165.201.6
 n4-peer-port      8805
 upf-group-profile upf-group2//ims-lag2 picks upf-group2, based on location
 dnn-list          [ ims-lag2 magenta-ims-dnn sos-pool-ipv6 ]
 capacity          10
 priority          1
exit
profile network-element upf nfprf-upf8
 node-id           n4-peer-DAUI0308
 n4-peer-address ipv4 209.165.201.7
 n4-peer-port      8805
 upf-group-profile upf-group3//ims-central picks upf-group3, if location is not available
 dnn-list          [ ims-central magenta-ims-dnn sos-pool-ipv6 ]
 capacity          10
 priority          1
exit

profile dnn dnnprof-ims-1//dnn profile, where ip pool and upf is selected based on location
dnn ims-lag1 network-function-list [ upf ]
dnn rmgr ims-lag1 fallback ims-central
timeout up-idle 3600 cp-idle 7320
.
.
.
session skip-ind false
upf apn ims-lag1
qos-profile 5qi-to-dscp-mapping-table-IMS
.
.
.

profile dnn dnnprof-ims-2//dnn profile, where ip pool and upf is selected based on location
dns primary ipv4 209.165.200.225
dns primary ipv6 fd00:976a::9
dns secondary ipv4 209.165.200.226
dns secondary ipv6 fd00:976a::10
dnn ims-lag1 network-function-list [ upf ]
dnn rmgr ims-lag1 fallback ims-central
timeout up-idle 3600 cp-idle 7320
.
.
.
profile dnn dnnprof-ims//dnn profile, where ip pool and upf selected based on location fails but falls back based on dnn based on precedence
dns primary ipv4 209.165.200.227
dns primary ipv6 fd00:976a::9
dns secondary ipv4 209.165.200.228
dns secondary ipv6 fd00:976a::10
dnn ims-central network-function-list [upf ]
dnn rmgr ims-central
timeout up-idle 3600 cp-idle 7320
.
.
.

config
 ipam 
  instance 1
   source local
   address-pool ims-ipv6-pool1
   address-quarantine-timer 3600
    vrf-name                 n6
    tags
     dnn ims-lag1//ip pool for upf-group1 and dnn profile dnnprof-ims-1
    exit
    ipv4
    address-range 1.1.1.0 1.1.10.254
    exit
    ipv6
    prefix-ranges
     split-size
      per-cache 65536
      per-dp    65536
     exit
    exit
   exit
   address-pool ims-ipv6-pool2
   address-quarantine-timer 3600
    vrf-name                 n6
    tags
     dnn ims-lag2//ip pool for upf-group2 and dnn profile dnnprof-ims-2
    exit
    ipv4
    address-range 2.1.1.0 2.1.10.254
    exit
   ipv6
    prefix-ranges
    split-size
    per-cache 65536
    per-dp    65536
   exit
    prefix-range 2607:fc20:8aa0:: length 44
   exit
   exit
   address-pool ims-ipv6-pool3
   address-quarantine-timer 3600
    vrf-name                 n6
    tags
    dnn ims-central//ip pool for upf-group3 and dnn profile dnnprof-ims
    exit
   ipv4
   address-range 3.1.1.0 3.1.10.254
   exit   
   ipv6
   prefix-ranges
    split-size
    per-cache 65536
    per-dp    65536
   exit
   prefix-range 3607:fc20:8aa0:: length 44
   exit
   exit
   exit
            

SMF と UPF の間での IP チャンクの調整

機能説明

予期しないシナリオでは、SMF と UPF で割り当てられた DP チャンクのリスト間で不一致が発生する可能性があります。これにより、ネットワーク内で重複した IP が割り当てられる可能性があります。

SMF は、IP 割り当ての重複を回避できる IP チャンクの調整をサポートしています。

機能の仕組み

UPF への新しい DP チャンク割り当ての一部として、次のメカニズムに従う必要があります。

  1. 空き DP チャンクを UPF に割り当てます。

  2. ノード マネージャから CDL へのサブスクライバをクリアして、次の条件に一致するサブスクライバ セッションを解放します。

    • 新しく割り当てられた DP チャンク(セッションを解放するための一意でないキーとしての ipv4-startrange / ipv6-startrange)。

    • 現在のシステム時刻より前に作成されたセッション。

  3. 新しいチャンク割り当ての一部として選択された UPF を除き、特定の DNN を提供する他のすべての UPF へのルート削除要求で N4 関連付けの更新をトリガーします。


    (注)  


    これらのステップはすべて、並行してトリガーされる必要があります。


  4. clear subscriber トリガー中に、新しい相関 ID を CorrelationIdDpchunkAuditLocal(0xFF0D)として使用します。これは、セッションの削除中にメトリックの一部として使用する必要があります。

  5. DNNは、リソース マネージャDNN/着信DNNです。


(注)  


日曜日のシナリオでは、ノード マネージャから CDL への clear subscriber は、CDL 内のどのセッションとも一致しないはずです。また、ルート削除要求による N4 関連付けの更新は、このチャンクまたはルートを使用していないため、UPF に影響を与えることはありません。


IP チャンクの調整を有効または無効にするための構成

SMF と UPF の間の IP チャンクの調整機能を有効または無効にするには、次の構成を使用します。

config 
   ipam 
      instance gr_instance_id 
         audit chunk [ local | none ]  
           end 

注:

  • audit chunk [ local | none ] :IPAM で監査アクティビティを構成します。 audit chunk には、次の 2 つの可能な値があります:

    • local : 機能を有効にします。

    • none :機能を無効にします。

    デフォルト値は、none です。

設定例

次に設定例を示します。

[smf] smf(config)# ipam instance 1 audit chunk 
Possible completions:
  local   Enable local audit
  none    Disable audit
[smf] smf(config)# ipam instance 1 audit chunk local

OAM サポート

この機能では、次のメトリクスと統計がサポートされます:

バルク統計

既存のバルク統計情報 smf_disconnect_stats の理由に次のラベルが追加されました。

  • dp_chunk_audit_local:IPAM ローカル監査によりセッションが切断されました。

IP チャンク スロットリング

機能説明

表 11. 機能の履歴

機能名

リリース

機能説明

IPAM パフォーマンスと拡張性を最適化

2024.03.0

IP チャンク割り当てスロットル機能は、サポートされている最大 UPF セッションに基づいてスロットリング チェックをトリガします。ただし、最大 UPF セッションが構成されていない場合でもスロットリング チェックが発生し、不要な処理オーバーヘッドが発生します。

これに対処するため、SMF には GR-Instance レベルで、IP チャンク スロットリングを明示的に無効にする新しいコマンド chunk-throttling false が導入されています。

SMF は、IP プールの使用率を最適化し、複数の UPF での IP アドレスチャンクの割り当てを管理するための IP チャンク スロットリング機能をサポートしています。この機能は、UPF によってアドバタイズされる UPF キャパシティ、または SMF でのローカル構成に基づいて新しい IP チャンクの割り当てを調整することにより、負荷を分散するのに役立ちます。スロットリングがトリガされると、新しいチャンクは割り当てられませんが、既存のチャンクがなくなるまで使用され続けます。

UPF キャパシティを決定するために、SMF は次の構成を評価します。

  • ネットワーク要素(UPF)レベルで構成された max-upf-sessions コマンド。

  • vDNN レベルで構成された max-upf-sessions コマンド(UPF レベルごとにも適用可能)。

  • UPF のユーザー プレーン サービス レベルで構成された load-control capacity コマンド。

3 つの設定がすべて存在する場合、SMF は値を比較し、UPF の IP チャンク割り当てを制御するために最小の構成を選択します。ただし、SMF は、UPF セッションの最大数が UPF で構成されていない場合でもスロットリング チェックを開始するため、不要な処理オーバーヘッドが発生します。

意図しないスロットリング チェックを軽減するために、SMF では IP チャンク スロットリングを明示的に無効にする新しい構成コマンド chunk-throttling false を GR-Instance レベルで導入しました。

機能の仕組み

この IP チャンク スロットリング プロセスには次の手順が含まれます。

  1. SMF は、UPF の最大セッション容量を伝送する UPF からの PFCP アソシエーション設定要求で、新しい独自の IE をサポートします。

    UPF 側からのこの IE のサポートの詳細については、『UCC 5G UPF 構成および管理ガイド、リリース 2023.03』を参照してください。

  2. SMF の UPF ごとの最大セッション キャパシティを構成します。この構成は、UPF 構成ごと、または UPF ごと、DNN ごとに適用できます。

  3. PFCP アソシエーションの一部として、SMF はノード マネージャごとに IP チャンクを UPF に割り当てます。

  4. UPF ごとの IP 使用率が、割り当てられた合計 IP の 80% に達すると、SMF は追加のチャンクの割り当てを試みます。プール構成の変更やプールのしきい値のヒットなどの内部変更に基づいて追加の割り当てを行うこともできます。

  5. SMF は、UPF の IP 使用率(アクティブ セッションと検疫内の IP による現在の IP 使用率を含む)を UPF の最大セッション キャパシティと比較します。

  6. 現在の使用量が最大セッション キャパシティを超える場合、SMF はチャンクの割り当てをスロットリングします。

制限事項

この機能には次の既知の制限事項があります。

  • 最初のチャンクが UPF 関連付けの各ノード マネージャ インスタンスに割り当てられている場合、スロットリングは適用されません。

  • 分割サイズ構成は、SMF/UPF で構成されたセッション制限よりも小さくする必要があります。理想的には、最初のチャンクがネイティブ ノード マネージャ インスタンスとリモート nodemgr インスタンス(GR 展開用)の両方に割り当てられることを考慮すると、半分未満にする必要があります。

  • セッション制限がより低い値で構成されている場合、適用される実際の最小値は、チャンク サイズ(キャッシュ スプリットおよび dp スプリット)の構成と関連します。

SMF での UPF の最大サポート セッションの構成

次の CLI は、UPF ごとにサポートされる最大セッションを構成します。

config 
   profile network-element upf upf_profile_name 
      max-upf-sessions max_upf_sessions_count 
      n4-peer-address {  ipv4-address ipv4_address | ipv6-address ipv6_address } 
      n4-peer-port  port_number 
      dnn-list dnn_list_value 
      capacity lb_capacity 
      priority lb_priority 
      end 

max-upf-sessions max_upf_sessions_count :特定の UPF でサポートされる最大セッション数。

設定例

次に、UPF でサポートされる最大セッション数を定義するための構成例を示します。

profile network-element upf upf1
 max-upf-sessions 2000
 n4-peer-address ipv4 10.1.8.48
 n4-peer-port 8805
 dnn-list     [ intershat intershat1 intershat2 intershat3 intershat4 intershat5 intershat6 intershat7 intershat_hrt intershatipex spectrum ]
 capacity     65535
 priority     65535
exit

UPF ごとの vDNN ごとにサポートされる最大セッション数の構成

SMF は、UPF ごとに vDNN ごとに最大セッションの構成をサポートします。最初の DNN プロファイルの選択は、UEDNN に基づいて行われます。SMF は、最初の DNN プロファイルでの DNN RMGR 構成に基づいて vDNN を選択します。この vDNN には追加の DNN プロファイルを構成でき、この vDNN ベースの DNN プロファイルの下で CLI max-upf-sessions を構成できます。


(注)  


  • max-upf-sessions は、ユース ケースに基づいて、初期 DNN プロファイルでも構成できます。

  • DNN RMGR は max-upf-sessions 、を構成できる DNN プロファイルとして構成する必要があります。


config 
   profile dnn dnn_profile_name 
      network-element-profiles { amf | chf | pcf | sepp | udm } profile_name | ipv6 ipv6_address } 
      dnn  ims network-function-list [ chf | pcf | udm | upf ] 
      timeout  up-idle up_idle_duration cp-idle cp_idle_duration 
      charging-profile  charging_profile_name 
      pcscf-profile  profile_name 
      ppd-profile  profile_name 
      ssc-mode  [ 1 | 2 | 3 ] allowed [ 1 | 2 | 3 ]  
      session type  default_session_type 
      max-upf-sessions max_upf_sessions_count 
      end 

設定例

次に、SMF で UPF ごとに vDNN あたりのサポートされる最大セッション数を定義するための構成例を示します。

profile dnn dnnprof-ims
 dns primary ipv4 10.177.0.34
 dns primary ipv6 fd00:976a::9
 dns secondary ipv4 10.177.0.210
 dns secondary ipv6 fd00:976a::10
 dnn rmgr ims-pool-ipv6
 wps-profile dynamic-wps
 upf apn ims 
exit
 
profile dnn dnnprof-ims.epdg.prod
 dns primary ipv4 10.177.0.35
 dns primary ipv6 fd00:976a::8
 dns secondary ipv4 10.177.0.211
 dns secondary ipv6 fd00:976a::11
 dnn rmgr ims-pool-ipv6
 upf apn ims.epdg.prod 
exit
 
profile dnn ims-pool-ipv6
 network-element-profiles chf nfprf-chf1
 network-element-profiles amf nfprf-amf1
 network-element-profiles pcf nfprf-pcf1
 network-element-profiles udm nfprf-udm1
 dnn ims network-function-list [ chf pcf udm upf ]
 timeout up-idle 3600 cp-idle 7320
 charging-profile           chgprof-1
 pcscf-profile              pcscf1
 ppd-profile                ppd-prof1
 ssc-mode 1 allowed [ 2 ]
 session type IPV6
 max-upf-sessions 10000
exit

IP チャンク スロットリングの無効化

この手順を使用して、IP チャンク割り当てスロットリングを無効にします。

手順


ステップ 1

IPAM 構成モードを開始します。

例:

[smf] smf# config 
[smf] smf(config)# ipam 

ステップ 2

GR インスタンス番号を指定します。instance_id の有効な範囲は 1 ~ 8 です。

instance instance_id

例:

[smf] smf(config-ipam)# instance 1 

ステップ 3

値を false に設定して、IP チャンク割り当てスロットリングを無効にします。デフォルト値は true です。

chunk-throttling { false | true }

例:

[smf] smf(config-instance-instance_id )# chunk-throttling false 

ステップ 4

構成を保存してコミットします。

例:

[smf] smf(config-instance-instance_id )# end 
このコマンドを使用すると、構成をコミットまたは無視することができます。[はい(Yes)] と入力すると、構成を保存または変更できます。

OAM サポート

このセクションでは、この機能でサポートされているメトリックについて説明します。

メトリック

新しいチャンクの割り当てがスロットルされた場合のイベントをキャプチャするために、次の新しいメトリックが導入されました。

メトリック名: IPAM_DP_chunk_allocation_throttled

説明: このメトリックは、特定のアドレスタイプと DNN の UPF に対して新しいチャンク割り当て要求がスロットリングされたときにイベントをキャプチャします。新しいチャンク割り当て要求は、通常、特定のアドレスタイプと DNN の上限しきい値(80%)に達した後、すべてのアドレス割り当て要求でトリガーされます。

このメトリックには、次のラベルが追加されます:

  • grInstId: GR インスタンス ID

  • upf: UPF キー

  • addressType:アドレス タイプ(IPv4/IPv6)

  • dnn: DNN タグ名

  • chunkAllocTrigger: 新しいチャンクの割り当てをトリガーする

    • Threshold_Hit_Addr_Alloc:新しいアドレスの割り当て後にしきい値がヒットします。

    • Threshold_Hit_DP_Monitoring:その UPF のプールモニタリング後のしきい値ヒット。

    • Insufficient_Addr_Space:IP 割り当て中に十分なアドレスを使用できない場合。

IPAM キャッシュ データ シャーディング

表 12. 機能の履歴

機能名

リリース

機能説明

IPAM パフォーマンスと拡張性を最適化

2024.03.0

SMF は、処理およびストレージのキャパシティのボトルネックを克服するために、適切な数のシャードで IPAM データ シャーディングを構成することを可能にします。

データシャーディングにより、IPAM のパフォーマンスとスケーラビリティが向上し、高い TPS と多数の IP プール、プールタグ、UPF のサポートが可能になります。

導入されたコマンド: data-sharding num-shards ipam_data_shards

ネットワーク展開での DNN、IP プール、および UPF の需要が高まっているため、IPAM キャッシュのデータ サイズが大幅に増加します。現在の IPAM システムは、IP アドレスの割り当て中にシングル キャッシュ コンテキスト構造で動作するため、1 秒あたりの高いトランザクション数(TPS)と大規模な展開という課題に直面しています。応答時間とバックプレッシャが長くなります。IPAM キャッシュデータのシャーディングでは、IP 割り当て要求とリリース要求の並列処理を可能にすることで、これらの問題に対処します。

シャーディングは、IPAM キャッシュ データを複数の部分(シャード)にフラグメント化するプロセスです。シャード キーとは、UPF ID、プールタグ文字列、またはプール名の組み合わせです。各シャードは独立して動作し、独自のキャッシュ コンテキスト フラグメントを制御します。シャーディングは、GR インスタンスレベルで CLI コマンド data-sharding を使用して有効または無効にすることができます。シャードの数は構成可能であり、展開される IP プール、UPF、およびアドレス タイプの数に基づいて拡張性を確保できます。

データ シャーディングは

  • IPAM 操作でより高い TPS をサポートするためのパフォーマンスのスケーリングをサポートします。

  • 大きなキャッシュ データをより効率的に管理できます。

データ シャーディングの制限事項

IPAM キャッシュ データ シャーディングを実装する場合は、これらの制限を考慮してください。

  • シャーディングを有効または無効にする際に、既存の IPAM キャッシュ データの移行はサポートされません。

  • シャーディング構成を変更するには、SMF を新規に起動する必要があります。

IPAMデータ シャーディングの有効化

この手順を使用して、IPAM キャッシュ データのシャーディングを有効にします。

手順


ステップ 1

IPAM 構成モードを開始します。

例:

[smf] smf# config 
[smf] smf(config)# ipam 

ステップ 2

GR インスタンス番号を指定します。instance_id の有効な範囲は 1 ~ 8 です。

instance instance_id

例:

[smf] smf(config-ipam)# instance 1 

ステップ 3

IPAM キャッシュ データ シャーディングを有効にし、シャードの数を指定します。 shards_number の値は、2 ~ 16 の整数である必要があります。データ シャーディングを無効にするには、 no data-sharding コマンドを使用します。

デフォルトでは、テレメトリ データは無効になっています。

data-sharding num-shards chassis_number

例:

[smf] smf(config-instance-instance_id )#data-sharding num-shards 4 

重要

 

PC を再起動して構成を有効にします。

ステップ 4

構成を保存してコミットします。

例:

[smf] smf(config-instance-instance_id )# end 
このコマンドを使用すると、構成をコミットまたは無視することができます。[はい(Yes)] と入力すると、構成を保存または変更できます。

IP の割り当てと再利用

IP 割り当ての最初の手順では、UE が PDU セッション確立要求をネットワークに送信して IP アドレスを取得する必要があります。SMF は、UE からこの IP 割り当て要求を受信します。その後、ネットワークは必要なリソースを他のネットワーク コンポーネントに割り当て、割り当てられた IP アドレスを PDU セッション確立承認メッセージを介して UE に伝達します。

ネットワークから切断された後に同じ IP アドレスを保持するために、SMF には、IP の再利用のホールドタイマー機能を有効にする設定オプションが用意されています。ホールド タイマー期間は、統合コア プロファイル レベルまたは DNN レベルのいずれかで設定できます。

session hold-duration CLI コマンドが構成され、アクティブ サブスクライバが切断されると、IP アドレスは保持され、まだ使用中であると見なされます。この IP アドレスは、セッション ホールド タイマーの期限が切れるまで、空き状態に戻りません。

この機能により、指定された期間内に再接続したサブスクライバは IP プールの同じ IP アドレスを保持でき、IP アドレスの最適な再利用が保証されます。

表 13. 機能の履歴

機能名

リリース

機能説明

UE IP アドレスの保持と再利用のサポート

2024.03.1

この機能により、セッション解放後、設定可能なセッション ホールド タイマー内にユーザーが再接続した場合に、SMF がユーザーセッションに同じ IP アドレスとセッション ID を割り当てることができます。

この機能により、ユーザー エクスペリエンスが向上し、ユーザーが頻繁に接続と切断を行うシナリオで IP アドレスを枯渇させることが減少します。

新しいコマンド:統合コア プロファイルおよび DNN プロファイル構成の session-hold duration

UE IP アドレスの保持および再利用の利点

このセクションでは、この機能を使用してユーザーが体験できる肯定的な結果を示します。

  • 最適化された IP アドレス管理:この機能により、IP アドレスの効率的な再利用を可能にします。これは、持続可能なスケーラブルなネットワーク インフラストラクチャを維持するために重要です。

  • セッション継続性の改善:ホールド タイマー機能により、ネットワークの中断またはアップグレード後、指定された期間内にユーザー セッションを再接続できるようになり、シームレスなユーザー エクスペリエンスが提供されます。

  • 包括的なカバレッジ: この機能は、ユーザー セッションのリリース、ホールド タイマーの期限切れ内およびホールド タイマーの期限切れ後の再アタッチ、さまざまな障害シナリオなど、幅広いシナリオを処理するように設計されています。この包括的なカバレッジにより、ネットワークがさまざまな状況に対応できるようになり、さまざまな運用ニーズに適応できる汎用ソリューションが提供されます。

ローリング アップグレードおよびダウングレード中の IP 再利用に関する注意事項

ローリング アップグレードの手順を実行する際、これらの重要な注意事項を必ず確認してください。

  • ローリング アップグレードが完了した後にのみ、 session-hold CLI を有効にします。

  • clear subscriber session-state hold コマンドを使用して、保留状態になっているユーザー セッションをクリアします。

ローリング ダウングレードを開始する前に、次の点を確認します。

  • IP 再利用機能を無効にする

  • IP 再利用状態にあるユーザー セッションのクリア

UE IP アドレスの保持と再利用に関する制限事項

再接続シナリオ中に同じ IP アドレスを要求する場合は、次の潜在的な制限に注意してください。
  • ID のみの再利用はサポートされていないため、ID と IP アドレスの両方を再利用する必要があります。

  • この機能は、静的 IP 割り当ておよび DHCP IP 割り当ての間の遷移も、ダイナミック IP 割り当てと静的 IP 割り当ての間の移行もサポートしていません。このような場合、SMF は古い IP を解放し、新しい IP を割り当てます。

  • コンバージド コア セッションの場合、cnSGWc は最初に UPF を選択し、cnPGW は同じ UPF の再利用を試みます。再接続中に UPF コンバージェンスを維持するには、cnSGW は前のセッションで使用されたのと同じ UPF を提供する必要があります。cnSGW が同じ UPF を提供しない場合、UPF セッションのコンバージェンスを維持できません。

  • 前のコールが収束できなかった場合、新しいコールの IP の再利用は発生しません。これは、新しいコンバージド コールの cnSGW に選択された UPF にプライオリティが渡されます。

  • 緊急通報中に未認証の IMSI と認証済みの IMSI の間で移行(またはその逆)が発生した場合、IP と ID は再利用されません。

  • IPアドレスは、次の場合に再利用されません

    • ハーフ作成を介した作成の開始

    • 4G 専用 UE が Wi-Fi 接続を 4G 経由で実行、またはその逆

    • 4G 専用 UE が 5G 対応 UE として再接続

  • この機能は、以前のセッションと現在のセッションの間で、PDN タイプ、スライス、DNN、UPF、または vDNN の不一致の場合は機能しません。

保留状態時の接続または PDU セットアップの失敗の処理

保留状態にある間に接続または PDU セットアップ処理が失敗した場合、SMF は表に示す特定のアクションを実行します。

接続または PDU のセットアップの処理中に期限切れになったホールド タイマー N10 または N7 作成処理で発生する接続エラー N7 更新、N40、N11、または N4 処理で接続エラーが発生する 操作
非対応 はい N/A
  • ホールド タイマーを停止しないでください

  • 保留状態のままになる

× N/A

はい (IP は再利用されません)

  • IP をリリース

  • ピア NF に削除/リリースを送信する

  • CDL からセッションを削除しました

× N/A はい( IP が再利用されます)
  • ホールド タイマーを停止しないでください

  • 保留状態のままになる

はい はい N/A
  • IP をリリース

  • ピア NF に削除/リリースを送信する

  • CDL からセッションを削除しました

N/A はい

IP 再利用の基準

次のシナリオは、保留状態のセッションの IP の再利用を防ぎます。

  1. pdnType の不整合

  2. スライス内の不一致

  3. dnn と Vdnn のバリエーション

  4. SGW から発信される UPF 不一致

  5. UPF の不一致

  6. UPF の停止

  7. ロケーションベースの UPF 選択のアクティブ化

これらの条件は、作成要求の最初の処理中に、および再利用が失敗した場合に検証されます(シナリオ 4 を除く)。再利用が失敗すると、IP の解放がリソース マネージャ(R-MGR)に対してトリガされ、IP 割り当て後に UPF が割り当てられます。

以前の PDU セットアップまたは接続の UPF アドレスが優先 UPF として使用されるため、将来のコールで同じ UPF が選択される可能性が高くなります。

SGW との UPF の不一致(シナリオ 4)は、SGW がこの機能をサポートしていない場合、またはコールが新しい SGW から発信されている場合に発生する可能性があります。これは、リリース前にセッションが NR または Wi-Fi にあった場合にも発生する可能性があります。

新しいコンバージド コールの場合は、cnSGW によって選択された UPF が優先されます。したがって、前のコールが収束できなかった場合、IP の再利用は発生しません。ただし、前のコールも集約されており、cnSGWc がこの機能をサポートしている場合、このシナリオは発生しない可能性があります。新しいコールが収束しなかった場合、IP アドレス、ID、UPF が再利用されます。

SMF が UE IP アドレスの再利用を許可する仕組み

SMF は、統合コア プロファイルまたは DNN プロファイルでホールド タイマー機能が有効になっているかどうか、およびホールド タイマー値が有効かどうかを確認します。SMF はこれらの条件に基づいて適切なアクションを実行します。

表 14. IP 再利用のシナリオ

Condition 1

Condition 2

操作

同じ PDU セッション ID と同じ SMF インスタンスでユーザー セッションが存在する場合

ホールド タイマーの期限切れ前にユーザーが再接続し、再利用の条件が一致する場合

SMF では、セッションに対し同じ IP と ID が再利用されます。

ユーザーがホールド タイマーの期限内に再接続しなかった場合

SMF は IP と ID を解放し、セッションまたは PDU コンテキストの詳細を削除します。

再利用条件が一致しない場合

SMF はセッションに新しい IP および ID を割り当て、古い IP および ID を解放します。

同じ PDU セッション ID と同じ SMF インスタンスのセッションが存在しない場合

SMF がセッションに新しい IP と ID を割り当てます。

SMF はセッションを保留状態に移行し、IP および ID の再利用データを保持します。

UE IP アドレスの保持と再利用の前提条件

SMF では、これらの条件が満たされている場合にのみ、IP アドレスを再利用できます。

  • ユーザー セッションは、再接続のシナリオと同じ PDU セッション ID である必要があります。この機能は、IP および ID 割り当ての詳細へのユーザー セッションのマッピングに依存しています。

  • IMSI と EBI は、再接続シナリオ中に 4G セッションと一致する必要があります。

  • ユーザー セッションに対して同じ UPF を選択する必要があります。UPF の選択がロケーションに基づいているか、cnSGW によって決定されている場合、この機能は意図したとおりに機能しない可能性があります。

IP再利用機能の有効化

統合コア プロファイル、DNNプロファイル、または両方のプロファイルでホールドタイマー期間を設定することで、IP 再利用機能を有効にできます。

手順


このセクションの手順に従ってください。


コンバージド コアでのセッション ホールド タイマーの構成

統合コア プロファイル レベルでセッション ホールド タイマーを設定するには、次の手順を使用します。

始める前に
  • このドキュメントの注意事項制限事項セクションを確認します。

  • SMF Ops Center に接続して構成を実行していることを確認します。

手順

ステップ 1

コンバージドコア プロファイル構成モードを開始します。

profile converged-core ccg_profile_name

例:
[smf] smf# config 
[smf] smf(config)# profile converged-core ccg1 

ステップ 2

再利用のためにユーザーの IP アドレスを保持する期間を秒単位で指定します。ホールド タイマーの有効な値の範囲は 30 ~ 300 秒です。

session-hold duration hold_timer

例:
[smf] smf(config-converged-core-ccg1 )# session-hold duration 120 

セッション ホールド タイマーが統合コア プロファイルと DNN プロファイルの両方で構成されている場合、DNN で構成されたタイマー値により、統合コア プロファイルのタイマーの値が上書きされます。

(注)  

 
SMF は、進行中のセッションのセッション ホールド タイマーの構成のダイナミックな変更をサポートしていません。タイマー値の変更は、新しいセッションにのみ適用されます。

no session-hold コマンドを使用して、ホールド タイマー機能を無効にします。

ステップ 3

構成を保存してコミットします。

例:
[smf] smf(config-converged-core-ccg1 )# end 
このコマンドを使用すると、構成をコミットまたは無視することができます。[はい(Yes)] と入力すると、構成を保存または変更できます。

DNN でのセッション ホールド タイマーの構成

このタスクを使用して、DNN レベルでセッション保留タイマー期間を設定します。

始める前に
  • このドキュメントの注意事項制限事項セクションを確認します。

  • SMF Ops Center に接続して構成を実行していることを確認します。

手順

ステップ 1

DNN プロファイル構成モードを開始します。

profile converged-core dnn_profile_name

例:
[smf] smf# config 
[smf] smf(config)# profile dnn dnn_test 

ステップ 2

再利用のためにユーザーの IP アドレスを保持する期間を秒単位で指定します。ホールド タイマーの有効な値の範囲は 30 ~ 300 秒です。

session-hold duration hold_timer

例:
[smf] smf(config-dnn-dnn_test )# session-hold duration 140 

セッション ホールド タイマーが統合コア プロファイルと DNN プロファイルの両方で構成されている場合、DNN で構成されたタイマー値により、統合コア プロファイルの値が上書きされます。SMF は、セッションの解放後 140 秒間 UE IP アドレスを保持します。

(注)  

 
SMF は、進行中のセッションのセッション ホールド タイマーの構成のダイナミックな変更をサポートしていません。タイマー値の変更は、新しいセッションにのみ適用されます。

no session-hold コマンドを使用して、ホールド タイマー機能を無効にします。

ステップ 3

構成を保存してコミットします。

例:
[smf] smf(config-dnn-dnn_test )# end 
このコマンドを使用すると、構成をコミットまたは無視することができます。[はい(Yes)] と入力すると、構成を保存または変更できます。

IP 再利用機能のトラブルシューティング情報

このセクションでは、問題のトラブルシューティングに使用できる show コマンド、clear コマンド、およびバルク統計情報の出力を提供します。

コマンドの表示

ユーザー セッションの状態を表示するには、 show subscriber コマンドを使用します。

[smf] smf# show subscriber supi imsi-123456789012345 nf-service smf full
subscriber-details
{
"subResponses": [
{
"status": true,
"genericInfo": {
"pduState": "pduState_hold", 
"pduSesstype": "UnknownPduSessionType",
"alwaysOn": "None",
"dcnr": "None",
"wps": "Non-Wps Session",
"ueType": "NR Capable UE",
"authStatus": "Unauthenticated",
"ipAllocationBy": "Dynamic",
"anType": "3GPP_ACCESS",
"holdTime": "2024-08-19T18:50:53Z" 
},
"policySubData": {
"supportedFeatureList": {}
},
"upfServData": {},
"access4GSubData": {}
}
]
}

アクティブ状態のユーザー セッションの数を確認するには、次のコマンドを使用します:

  • show subscriber count nf-service smf all 
  • cdl show sessions count summary slice-name 1 filter { condition not match key "1#/#sessState:Hold" } 

保留状態のユーザー セッションの数を確認するには、次のコマンドを使用します:

  • show subscriber count nf-service smf session-state hold 
  • cdl show sessions count summary slice-name 1 filter { condition match key "1#/#sessState:Hold" } 

(注)  


show コマンドは、この機能が有効になっている場合にのみ、アクティブ セッションとホールド セッションの数を表示します。


clear コマンド

デフォルトでは、IP プールのオフライン、プールの削除、GTP-U または GTP-C パスの障害発生時などのすべてのコール クリアリングまたはリリース アクション中に、サブスクライバ セッションが保留状態に移行します。これらのシナリオでは、保留状態のセッションをクリアするために、 clear subscriber コマンド( clear subscriber upf | upf-list コマンドを使用)を使用します。

サブスクライバ セッションは、IP チャンクの再利用またはパスの障害、再アソシエーション、再起動/回復のケースなどの UPF 関連のリリース中に、保留状態に移行することなく、完全にクリーンアップされます。このような場合、新しい CLI キーワード no-session-hold と既存の clear subscriber コマンド オプションを使用して、セッションを完全にクリアします。

バルク統計情報出力

この機能では、次の新しいバルク統計が紹介されています:

  • smf_disconnect_session_hold_stats:この統計は、ホールドタイマーの期限切れによる保留状態のコールのクリーンアップと、管理者が保留状態のセッションをクリアするために導入されています。

  • smf_ip_reuse_stats:この統計情報は、IP 再利用数を決定するために導入されています。次のラベルが含まれます:

    • reason

    • rat_type

この機能により、バルク統計情報に次の更新が導入されました。

  • db_records_total:この統計には、CDL レコードが保留状態かどうかを識別する新しいラベル「session-hold」が含まれています。

  • smf_disconnect_stats:この統計情報には、セッションが保留状態に移行したかどうかを示す新しいラベル「hold=true/false」が含まれています。

  • smf_service_stats:この統計情報には、IP 再利用機能が有効かどうかを示す新しいラベル「ipreuse=true/false」が含まれています。

スイッチ制限を処理するためのルート集約

機能説明

SMF が UPF に割り当てるすべての IP チャンクについて、UPF はデータ ネットワークに IP アドレス サブネットをアドバタイズするためのルート レコードをアップストリーム ルータに公開します。ただし、一部のルータでは許可できるルート レコード数に制限があります。

SMF が UPF に割り当てることができる IP チャンクの数を制限し、より大きなチャンク(32K / 16K)を使用するように強制されます。ただし、より大きな IP チャンクを使用すると、割り当てられた IP チャンクが十分に活用されないため、それらのチャンクはネイティブ インスタンスでは使用できません。

SMF では、より小さいチャンク サイズを定義できるため、ルート レコードの最適化を使用して、公開されるルート レコードの数を制限できます。

機能の仕組み

チャンク サイズの定義とルート集約は、連続する IP チャンクを UPF に割り当て、連続するチャンクのサブネットに従って単一または集約されたルート レコードを公開することによって行われます。この機能は、次のプロセスで機能します:

  • 連続的な方法での 4K などのより小さいチャンク サイズは定義されます。

  • 割り当て中、IPAM は完全なグループを UPF に割り当て、チャンクグループの範囲に従って、単一のルートレコードが UPF に送信されます。

  • チャンク グループ内には 2、4、または 8 つのチャンクがあります。このように、1 つのグループは 8K、16K、または 32K のサイズで構成され、それに応じてそのサイズのルート レコードが UPF に送信されます。

  • ノード マネージャ インスタンスは、より小さい IP チャンクでのみ動作します。

  • 最初の UPF 登録時に、リモート ノード マネージャのチャンクも同じグループから割り当てられます。

  • チャンクの解放が開始されると、グループ内のすべてのチャンクが解放されたときにのみ、チャンクはフリー プールに戻ります。

  • UPF に送信されるルートをさらに最適化するには、 reserve-contiguous-groups オプションを有効にすることもできます。この SMF を使用すると、(UPF/vDNN 用に構成された max-session-size に従って)複数の連続するチャンク グループが UPF に予約され、1 つのルート レコードのみが UPF にプッシュされます。オプション reserve-contiguous-groups の構成は、完全なアドレス プールの構成とともに有効にする必要があります。有効になっている場合、無効にするオプションはサポートされていません。ユーザーがプールの動作を変更したい場合は、プールに関連付けられているサブスクライバをクリアし、アドレス プールの構成を削除して、 オプションを使用せずに再設定する必要があります。

  • チャンク グループがアドレス プールに対して有効になる場合は、cache-split と dp-split の値を同じにする必要があります。dp-split と cache-split の値が異なる場合、ノード マネージャはより多くのチャンクをプルします。

チャンク グループのない古いプールからチャンク グループのあるプールへの移行

IP プールの移行は、次のプロセスで実行されます:

  1. 同じ vDNN の chunkGroupSize 構成を持つ新しいプールを追加します(IP 範囲はシステム内のプール全体で一意であり、新しいプールのアドレス範囲のサブネットは標準の IP サブネットに準拠している必要があります)。ここで、 reserve-contiguous-groups は、使用または計画に基づいて有効または無効にすることができます。

  2. show ipam pool の 出力から新しいプールが表示されているかどうかを確認します。

    構成例:

    [smf-m6-cndp-rack2/data] smf# show ipam pool Mon Jul 24 08:34:36.617 UTC+00:00 ==========================================================================================
    PoolName Ipv4Utilization Ipv6AddrUtilization Ipv6PrefixUtilization ==========================================================================================
    data-ipv6-pool2 92.23% 0.00% 97.66%
    data-ipv6-pool1 59.42% 0.00% 34.40%
    data-ipv6-pool4 0.00% 0.00% 0.00%
    data-ipv6-pool3 1.70% 0.00% 1.10%
    ==========================================================================================
    [smf-m6-cndp-rack2/data] smf#
    
  3. 新しく追加されたプールが show ipam pool の 出力に表示されている場合は、新しいプールがアクティブであり、グループごとのチャンクの構成に従って、チャンク グループごとの割り当てを行います。これは、show ipam pool <newly added pool> ipv4-addr/ ipv6-prefix コマンドを使用して実行できます。

    構成例:

    show ipam pool data-ipv6-pool4 ipv4-addr/ ipv6-prefix
  4. チャンク グループのない古いプールをオフラインとしてマークします。古いプールから新しい IP をさらに割り当てることはできません。

  5. 進行中のトラフィックについては、新しいプールのチャンクがチャンク グループの構成に従って割り当てられます。これは、同じ CLI を使用して確認できます。

    show ipam dp <DP association> show ipam pool <new pool> ipv4-addr/ ipv6-prefix
  6. 古いプールの IP に関連付けられたセッションが終了すると、古いプールから IP が解放され、さらにそのチャンクが解放されます。

  7. 古いプールからすべてのチャンクが解放されるまで待ちます。


    (注)  


    古いプールでさらに IP がスタックしたり古い場合は、admin-clear CLI を使用してサブスクライバをクリアできます。例: show subscriber count nf-service smf dnn <dnn> show subscriber count nf-service smf ipv4-pool/ ipv6-pool<old pool> 、および clear subscriber nf-service smf ipv4-pool/ ipv6-pool。この CLI ですべてのサブスクライバが古いプールからクリアされるのを待ち、UPF への対応する古いルートも削除される必要があります。


  8. すべてのサブスクライバがチャンク グループで新しいプールに戻されているかどうかを確認します。

    show subscriber count nf-service smf ipv4-pool/ ipv6-pool<new pool>
  9. すべてのサブスクライバが新しいプールに戻ったら、古いプールの構成を IPAM から削除します。

    [smf-m6-cndp-rack2/data] smf(config)# ipam instance 1 
    Mon Jul 24 08:43:19.875 UTC+00:00 
    [smf-m6-cndp-rack2/data] smf(config-instance-1)# no address-pool data-ipv6-pool2

(注)  


トラフィックの少ない時間帯やメンテナンス ウィンドウで、チャンク グループのない古いプールをチャンク グループのあるプールに移行することをお勧めします。


制限事項

この機能には次の既知の制限事項があります。

  • チャンク グループは、小さいアドレス プールではなく、大きなアドレス プールを管理するために使用する必要があります。

  • チャンク サイズ(dp-split)は、2K、4K、8K などにする必要があります。dp-split が 256 未満の場合には適していません。

  • チャンク グループがアドレス プールに対して有効になる場合は、cache-split と dp-split の値を同じにする必要があります。

チャンク グループ サイズを定義する IPv4 アドレス範囲の構成

IPv4 アドレス範囲の小さいチャンクグループのサイズを定義するには、次の構成を使用します:

config 
   ipam  
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
               ipv4 
               address-range start_ipv4_address end_ipv4_address 
                  chunk-group chunks-per-group { 2 | 4| 8 } 
                  exit 

  • address-range start_ipv4_address end_ipv4_address :この CLI は、開始アドレスと終了アドレスで構成される IPv4 アドレス範囲の範囲を指定します。ドット付き 10 進表記のアドレス範囲。

    chunk-group が有効になっている場合、アドレス範囲内の IP の数は 2 の累乗にする必要があります。つまり、IP の数は偶数にする必要があります。アドレス範囲の IP の数が奇数である場合、次のエラー メッセージが表示されます。

    "address range from " + startAddr +" to "+ endAddr + " is odd"


    (注)  


    このチェックは、chunk-group が有効になっており、IPv4 アドレスにのみ適用可能な場合にのみ適用されます。


  • chunk-group :この CLI は、プールのチャンクグループを構成します。

  • chunks-per-group { 2 | 4| 8 } :この CLI は、チャンク グループ内のチャンクの数を定義します。値は 2、4、または 8 のいずれかです。したがって、チャンク グループは次のように計算できます。

    Chunk Group= Chunk Size * 2K or 4K or 8K


(注)  


この機能では、グループごとの奇数のチャンクの構成はサポートも推奨もされていません。


設定例

次に、IPv4 アドレスの範囲のチャンク グループ サイズを定義する構成例を示します:


config
ipam
 instance 1
  address-pool poolv4
   vrf-name ISP
   tags
    dnn intershat
   exit
   ipv4
    split-size
     per-cache 256
     per-dp    256
    exit
    chunk-group
     chunks-per-group 4
    exit    
    address-range 10.0.0.1 10.0.10.254
   exit
  exit
 exit
exit

設定の確認

次に、IPv4 アドレスの範囲のチャンク グループ サイズを定義する構成出力を示します:

[smf] smf# show ipam pool poolv4 ipv4-addr

======================================================================================
Flag Indication: S(Static) O(Offline)
======================================================================================
StartAddress          EndAddress         AllocContext                  Flag  GroupId 
======================================================================================
10.0.0.1              10.0.0.255         Free:CP                             1
10.0.1.0              10.0.1.255         Free:CP                             1
10.0.2.0              10.0.2.255         Free:CP                             1
10.0.3.0              10.0.3.255         Free:CP                             1
10.0.4.0              10.0.4.255         10.1.13.52:10.1.8.184               2
10.0.5.0              10.0.5.255         10.1.13.52:10.1.8.184               2
10.0.6.0              10.0.6.255         Free:CP                             2
10.0.7.0              10.0.7.255         Free:CP                             2
10.0.8.0              10.0.8.255         Free:CP                             3
10.0.9.0              10.0.9.255         Free:CP                             3
10.0.10.0             10.0.10.254        Free:CP                             3

(注)  


CLI show ipam pool <pool-name> <ipv4-addr|ipv6-prefix|ipv6-addr> 出力が更新され、チャンク グループ ID を示す追加の列 GroupId が 追加されました。同じグループに属するチャンクは、同じチャンク グループ ID に反映されます。


チャンクグループを定義するための IPv6 プレフィックス範囲の構成

IPv6 アドレス範囲の小さいチャンク グループのサイズを定義するには、次の構成を使用します:

config 
   ipam 
      instance instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv6 
               prefix-ranges 
                  prefix-range Prefix-range 
                  chunk-group chunks-per-group { 2 | 4| 8 } 
                  exit 

設定例

次に、IPv6 プレフィックス範囲のチャンク グループ サイズを定義する構成例を示します。


ipam
 instance 1
  address-pool poolv6
   vrf-name ISP
   tags
    dnn intershat
   exit
   ipv6
    prefix-ranges
     split-size
      per-cache 8192
      per-dp    1024
     exit
     chunk-group
      chunks-per-group 4
     exit
     prefix-range 2001:db0:: length 48
    exit
   exit
  exit
 exit
exit

チャンク グループを定義するための IPv6 アドレス範囲の設定

IPv6 アドレス範囲の小さいチャンク グループのサイズを定義するには、次の構成を使用します:

config 
   ipam  
      instance gr_instance_id 
         address-pool pool_name 
            vrf-name vrf_name 
            ipv6 
               address-range start_ipv6_address end_ipv6_address 
               chunk-group chunks-per-group { 2 | 4| 8 } 
               exit 

設定例

次に、IPv6 アドレスの範囲のチャンク グループ サイズを定義する構成例を示します:


ipam
 instance 1
  address-pool poolv6DNN2
   vrf-name ISP
   tags
    dnn intershat1
   exit
   ipv6
    address-ranges
     split-size
      per-cache 1024
      per-dp    1024
     exit
     chunk-group
      chunks-per-group 4
     exit
     address-range 64:ff9b:: 64:ff9b::ffff:ffff
    exit
   exit
  exit
 exit
exit

IPv6 プレフィックス範囲とアドレス範囲の構成の確認

IPv6 プレフィックス範囲とアドレス範囲の構成は、次の show コマンドを使用して確認できます:

[smf-m6-cndp-rack2/data] smf# show ipam dp 100.105.64.10:10.210.184.49 ipv6-p
Tue Jul  11 12:08:36.232 UTC+00:00

==============================================================================================================================
Flag  Indication: S(Static) O(Offline) R(For Remote Instance) RF(Route Sync Failed)
G:N/P Indication: G(Cluster InstId) N(Native NM InstId) P(Peer NM InstId)
==============================================================================================================================
StartAddress                  EndAddress                Route                    G:N/P    Utilization   Flag      AllocContext 
==============================================================================================================================
2607:fb90:8700::              2607:fb90:8700:fff::      2607:fb90:8700::/52      1:0/1    100.00%                 data-ipv6-pool1(ISP)
2607:fb90:8700:1000::         2607:fb90:8700:1fff::     2607:fb90:8700:1000::/52 1:1/0    100.00%                 data-ipv6-pool1(ISP)
==============================================================================================================================

IPv6 のチャンク グループごとに割り当てられたコンテキストは、次のコマンドを使用して確認できます:

show ipam pool data-ipv6-pool2 ipv6-prefix | include(DP-Name)

次に、出力/形式の例を示します:

[smf-m6-cndp-rack2/data] smf# show ipam pool data-ipv6-pool2 ipv6-prefix | include 100.105.64.80:10.210.184.49
Mon Jul 17 07:43:20.510 UTC+00:00
2607:fb90:8732:400::/64 2607:fb90:8732:7ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 33
2607:fb90:8732:800::/64 2607:fb90:8732:bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 33
2607:fb90:8732:1000::/64 2607:fb90:8732:13ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 34
2607:fb90:8732:1800::/64 2607:fb90:8732:1bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 34
2607:fb90:8732:2000::/64 2607:fb90:8732:23ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 35
2607:fb90:8732:2800::/64 2607:fb90:8732:2bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 35
2607:fb90:8732:3000::/64 2607:fb90:8732:33ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 36
2607:fb90:8732:3800::/64 2607:fb90:8732:3bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 36
2607:fb90:8732:4000::/64 2607:fb90:8732:43ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 37
2607:fb90:8732:4800::/64 2607:fb90:8732:4bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 37
2607:fb90:8732:5000::/64 2607:fb90:8732:53ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 38
2607:fb90:8732:5800::/64 2607:fb90:8732:5bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 38
2607:fb90:8732:6000::/64 2607:fb90:8732:63ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 39
2607:fb90:8732:6800::/64 2607:fb90:8732:6bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 39
2607:fb90:8732:7000::/64 2607:fb90:8732:73ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 40
2607:fb90:8732:7800::/64 2607:fb90:8732:7bff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 40
2607:fb90:8732::/64 2607:fb90:8732:3ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 33
2607:fb90:8732:c00::/64 2607:fb90:8732:fff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 33
2607:fb90:8732:1400::/64 2607:fb90:8732:17ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 34
2607:fb90:8732:1c00::/64 2607:fb90:8732:1fff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 34
2607:fb90:8732:2400::/64 2607:fb90:8732:27ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 35
2607:fb90:8732:2c00::/64 2607:fb90:8732:2fff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 35
2607:fb90:8732:3400::/64 2607:fb90:8732:37ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 36
2607:fb90:8732:3c00::/64 2607:fb90:8732:3fff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 36
2607:fb90:8732:4400::/64 2607:fb90:8732:47ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 37
2607:fb90:8732:4c00::/64 2607:fb90:8732:4fff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 37
2607:fb90:8732:5400::/64 2607:fb90:8732:57ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 38
2607:fb90:8732:5c00::/64 2607:fb90:8732:5fff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 38
2607:fb90:8732:6400::/64 2607:fb90:8732:67ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 39
2607:fb90:8732:6c00::/64 2607:fb90:8732:6fff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 39
2607:fb90:8732:7400::/64 2607:fb90:8732:77ff::/64 100.105.64.80:10.210.184.49 40

最大セッション サイズに基づく IP チャンクの事前割り当て

IPv6 アドレス範囲の小さいチャンク グループのサイズを定義するには、次の構成を使用します:

config 
   ipam 
      instance instance_id 
         address-pool pool_name 
            ipv4 
               chunk-group chunks-per-group { 2 | 4| 8 } 
               reserve-contiguous-groups 
                  exit 

  • reserve-contiguous-groups reserve-contiguous-groups が有効で、 max-upf-sessions が構成されている場合、IPAM は、max-upf-sessions の値をカバーするために、2 の累乗でチャンク グループとチャンクを予約します。

    たとえば、 max-upf-sessions が 60000 で、 reserve-contiguous-groups が DP サイズ 8192 で有効になっており、 chunks-per-group が 4 の場合、IPAM は 65536(2 の 16 乗)の IP を持つ 2 つのチャンク グループを予約し、UPF に向けてシングル ルートを発行します。

設定例

次に、UPF/vDNN に構成された最大セッションサイズに従って、複数の連続するチャンクを事前に割り当てるための構成例を示します。

[smf] smf# show running-config ipam instance 1 address-pool poolv4
Sun Jun  18 20:00:19.226 UTC+00:00
ipam
 instance 1
  address-pool poolv4
   vrf-name ISP
   tags
    dnn intershat
   exit
   ipv4
    split-size
     per-cache 256
     per-dp    256
    exit
    chunk-group
     chunks-per-group          4
     reserve-contiguous-groups
    exit
    address-range 10.0.0.1 10.0.10.254
   exit
  exit
 exit
exit

OAM サポート

このセクションでは、この機能でサポートされているメトリックの詳細について説明します。

メトリック

この機能により、次の 2 つのメトリックに新しいラベル グループ ID が追加されます。

  1. IPAM_chunk_events_total

  2. IPAM_chunk_allocations_current

groupID:このラベルは、UPF 用にチャンクが割り当て/解放されるチャンク グループ ID に関する追加情報をキャプチャします。次の構成は、このラベルを表示するのに役立ちます:

config
   infra metrics verbose application metrics IPAM_chunk_allocations_current level production granular-labels [ groupID ]
   infra metrics verbose application metrics IPAM_chunk_events_total level production granular-labels [ groupID ] 

(注)  


groupID は詳細なラベルであり、このラベルの値の基数が高いため、デフォルトでは有効になりません。


NAT のサポート

表 15. 機能の履歴

機能名

リリース情報

説明

ネットワーク アドレス変換バインディング更新

2023.04

SMF は、NAT バインディングレコ ード機能をサポートしています。この機能では、UPF から SMF に NAT バインディング レコード情報を提供するために N4 セッション レポート要求メッセージが使用されます。SMF は UPF から NAT バインディング レコード情報を受信した後、対応する NAT バインディング更新を RADIUS インターフェイスを介して AAA サーバに送信します。

デフォルト設定 無効:有効にするには構成が必要です。

機能説明

ネットワーク アドレス変換(NAT)は、プライベート IP ネットワークがインターネットとクラウドを使用できるようにするサービスです。NAT では、パケットを外部ネットワークに送信する前に、内部ネットワークのプライベート IP アドレスがパブリック IP アドレスに変換されます。これにより、IP アドレスを保存してセキュリティを向上させることができます。

NAT が UPF で有効になっている場合、外部プラットフォームはリアルタイム NAT バインディングの更新を必要とします。これにより、Gi インターフェイスで使用されるプライベート IP アドレスからパブリック IP アドレスへのマッピングを外部プラットフォームに提供できます。

SMF は、NAT バインディングレコ ード機能をサポートしています。この機能では、UPF から SMF に NAT バインディング レコード情報を提供するために N4 セッション レポート要求メッセージが使用されます。SMF は UPF から NAT バインディング レコード情報を受信した後、対応する NAT バインディング更新を RADIUS インターフェイスを介して AAA サーバに送信します。

詳細については、[UCC 5G SMF 構成およびアドミニストレーション ガイド(UCC 5G SMF Configuration and Administration Guide)] > [IP アドレス管理(IP Address Management)] の章を参照してください。

機能の仕組み

ここでは、SMF でのネットワーク アドレス変換バインド更新に関連するコール フローと手順について説明します。

ネットワーク アドレス変換バインド更新機能は、次の機能をサポートしています。

  • ポート チャンクの割り当てとリリースの NAT バインディングの更新

  • 有効な NAT IP によるセッションの削除

  • SMF での NAT バインディング レコードの処理

コール フロー

次のコール フローは、SMF で NAT バインディング更新を送信することを示しています。

ポート チャンクの割り当て

ポート チャンク割り当てのための NAT バインディングの更新は、サブスクライバがネットワーク アドレス変換 IP アドレスを共有するときに発生します。これは、割り当てモードに基づいて、コール セットアップ時またはデータ フロー中に実行されます。NBU は、1 対 1 と多対 1 の両方のネットワーク アドレス変換 IP モードをサポートします。

このセクションでは、SMF でのポートチャンクの割り当てのためのネットワーク アドレス変換バインド更新に関連するコール フローについて説明します。

図 5. ポート チャンク割り当てのコール フロー
表 16. ポート チャンクの割り当てコール フローの説明
ステップ 説明
1

5G セッションの作成中に、RADIUS アカウンティング要求の開始メッセージが AAA サーバに送信されます。

2

サブスクライバに対してデータ フローが発生すると、NAT IP とポート チャンクが割り当てられます。その後、UPF は、NBR 情報を含む新しい N4 セッション レポート要求を SMF に送信します。

3

SMF は、RADIUS アカウンティング要求の中間更新として、NAT バインディング更新を NAT 関連の AVP とともに AAA に送信します。

4 フローの数がすでに割り当てられているポートを通過すると、UPF は新しいポート チャンクを割り当てます。ポート チャンクが割り当てられるたびに、UPF は新しい N4 セッション レポート要求を SMF に送信し、SMF は RADIUS アカウンティングの中間更新として NAT バインディング更新を AAA サーバに送信します。
ポート チャンクのリリース手順

このセクションでは、SMF でのポート チャンク リリースのネットワーク アドレス変換バインド更新に関連するコール フローについて説明します。

図 6. ポート チャンク リリースのコール フロー
表 17. ポート チャンクのリリース コール フローの説明
ステップ 説明
1

5G セッションの作成中に、RADIUS アカウンティング要求の開始メッセージが AAA サーバに送信されます。

2

サブスクライバに対してデータ フローが発生すると、NAT IP とポート チャンクが割り当てられます。その後、UPF は、NBR 情報を含む新しい N4 セッション レポート要求を SMF に送信します。

3

SMF は RADIUS アカウンティング要求の中間更新として NAT バインディング更新を NAT 関連 AVP とともに AAA サーバに送信します。

4 フローの数がすでに割り当てられているポートを通過すると、UPF は新しいポート チャンクを割り当てます。ポート チャンクが割り当てられるたびに、UPF は新しい N4 セッション レポート要求を SMF に送信し、SMF は RADIUS アカウンティングの中間更新として NAT バインディング更新を AAA サーバに送信します。
5 ポート チャンクが使用されていなければ、UPF はポート チャンクを解放します。ポート チャンクリリースごとに、N4 セッション レポート要求が SMF に送信されます。SMF は、NAT バインディング更新を RADIUS アカウンティング暫定更新として AAA サーバに送信します。

(注)  

 
ポートチャンクが割り当てられるか解放されるたびに、NAT バインディング更新がポート チャンク割り当てまたはポート チャンク リリースの RADIUS アカウンティング暫定更新として AAA サーバに送信されます。
有効な NAT IP によるセッションの削除

次のコール フローは、SMF での有効な NAT IP によるセッション削除を示しています。

図 7. セッション削除のコール フロー
表 18. セッション削除のコール フローの説明
ステップ 説明
1 5G セッションの作成中に、RADIUS アカウンティング要求の開始メッセージが AAA サーバに送信されます。
2 サブスクライバに対してデータ フローが発生すると、NAT IP とポート チャンクが割り当てられます。その後、UPF は、NBR 情報を含む新しい N4 セッション レポート要求を SMF に送信します。
3 SMF は RADIUS アカウンティング要求の中間更新として NAT バインディング更新を AAA サーバに送信します。

セッション削除手順中には、ポート チャンクのリリースを示す明示的なメッセージは送信されません。通常のセッション削除手順の一環として、SMF は Radius Accounting STOP メッセージを AAA サーバに送信します。およびこの Radius STOP メッセージは、以前に送信した、サブスクライバのポートチャンク割り当てに関する NAT バインディング更新をクリアする必要があります。

NAT バインディング手順の PFCP IE

次の表に、NAT バインディング情報を伝送する PFCP セッション レポート メッセージの IE を示します。

表 19. NAT バインド更新のセッション レポート要求
情報要素 優先順位 条件/コメント IE タイプ
レポート タイプ M この IE は、レポートのタイプが NBUR であることを示すものとします。 レポート タイプ
NBR 情報 M NBR 情報 IE は、NAT バインド更新の情報を伝送するものとします NBR 情報

次の表では、レポート タイプ IE のエンコーディングについて説明します。UPF 機能が SMF で送信するレポートのタイプを示します。NBR 情報を送信するには、レポート タイプを NBUR に設定します。

図 8. レポート タイプ

以下の表は、NBR 情報をグループ化した IE について記述したものです。

図 9. NBR 情報

次の表で、NAT IP IE のエンコーディングについて説明します。

図 10. NAT IP

次の表で、ポート チャンク情報 IE のエンコーディングについて説明します。

図 11. ポート チャンク情報

次の表では、割り当てフラグ IE のエンコードについて説明します。

図 12. 割り当てフラグ

フラグ値 1 は割り当てを示し、フラグ値 0 はリリースを示します。

次の表に、IP IE ごとの NAPT ユーザー数のエンコーディングについて示します。

図 13. IP ごとの NAPT ユーザー数

次の表では、リリース タイマー IE のエンコーディングについて説明します。

図 14. リリース タイマー

リリース タイマーの値は秒単位です。

SMF でのネットワーク アドレス変換バインディング レコードの処理

SMF は、Non-State Handler プロセスでセッション レポートを処理します。応答はすぐに返され、要求を処理するために内部イベントが投稿されます。

通常、NAT バインド レポートは優先順位が高いと見なされ、それらを使用状況レポートの手順に追加すると、時間がかかります。これは、使用状況レポート手順が、引き継ぎ、変更、アイドル モード手順などの他の手順と比較して優先順位が低いためです。

適切な優先順位で処理するために、SMF は非状態ハンドラの一部として NBU の NIntSelfTxnN4SessRptReq を処理します。これにより、他の手順が進行中の場合でもメッセージを処理できます。これにより、NAT バインドの更新処理が現在の手順を完了するまで待機する必要がなくなります。

通常のセッション レポートの処理に関する変更はありません(非 NBU)。


(注)  


作成およびリリースの手順中、NAT バインディング レポートは完全に処理されません。N4 成功応答のみが送信され、メッセージは無視されます。

NAT バインド手順の Radius AVP

NBU は、RADIUS アカウンティング暫定更新メッセージの一部として送信されます。標準の RADIUS アカウンティング属性に加えて、次の新しい RADIUS 属性(AVP)が NBU メッセージの一部として送信されます。

  • NAT-IP-Address:ネットワーク アドレス変換 IP アドレスの割り当てまたはサブスクライバ フローへの解放。

  • NAT-Port-Block-Start:割り当てまたは解放されたポート チャンクの開始ポート。

  • NAT-Port-Block-End:割り当てまたは解放されたポート チャンクの終了ポート。

  • Alloc-Flag:フラグは、NBU が割り当てまたはリリース用であることを示します。1 は割り当て、0 は解放の場合です。

  • 負荷係数:IP あたりのユーザー数

  • Binding-Timer:ネットワーク アドレス変換バインディング リリース タイマー

制限事項

次の制限事項があります。

  • IP を解放する前にバッテリが低下した場合など、アングレース フル終了が原因でコールがクリアされた場合は、ネットワーク アドレス変換のバインド更新は実行されません。

  • ネットワーク アドレス変換バインド更新機能が有効になっている場合、UPF から SMF へ、および SMF から AAA サーバーへの追加のシグナリングにより、SMF へのパフォーマンス上の影響が最小限になる可能性があります。

  • NBU を AAA サーバーに送信するための追加のホップ(UPF から SMF への更新)があるため、NBU が送信される前に遅延が発生する可能性があります。したがって、これらの更新のリアルタイム配信を実現することが保証されていません。

NAT バインディング更新の設定

次の CLI は、SMF で NAT バインドの更新を構成します。

config 
   profile dnn intershat dnn_intershat 
      supported-features   [ inter-plmn-ho nat-binding-update  ]  
   exit 

  • supported-features :DNN レベルの SMF で有効または無効にできるサポートされている機能のリスト。このフラグは、plmn 間のローミング ハンドオーバーを有効にします

  • inter-plmn-ho :PLMN ローミングのハンドオーバーを有効にします。

  • nat-binding-update :NAT バインディング更新手順のサポートを有効にします。

OAM サポート

バルク統計

NAT バインディング更新(NBU)機能をサポートするために、次のメトリックの詳細が変更されました。

  • smf_sess_report_stats :この既存のメトリックには、新しいラベル値 sess_report_type_nbur が追加されたラベル sess_report_type が含まれています。NBU での PFCP セッション レポートの処理にメトリックを使用します。

    メトリック例

    smf_sess_report_stats{app_name="SMF",cluster="SMF",data_center="DC",gr_instance_id="1",
    instance_id="0",rat_type="NR",reason="success",
    service_name="smf-service",sess_report_type="sess_report_type_nbur"} 3
  • radius_accounting_message_stats :この既存のメトリックには、新しいラベルの trigger_reason と新しいラベル値 nat_binding_updateが含まれています。NBU での PFCP セッション レポートの処理にメトリックを使用します。

    メトリック例

    Attempt:
    radius_accounting_message_stats{app_name="SMF",cluster="SMF",data_center="DC",
    dnn="",gr_instance_id="1",instance_id="0",procedure_type="radius_update",
    rat_type="NR",reason="",service_name="smf-service",status="attempted",
    trigger_reason="nat_binding_update"} 3
    
    Successful Response:
    radius_accounting_message_stats{app_name="SMF",cluster="SMF",data_center="DC",
    dnn="",gr_instance_id="1",instance_id="0",procedure_type="radius_update",
    rat_type="NR",reason="",service_name="smf-service",status="success",
    trigger_reason="nat_binding_update"} 2
    
    Failure Response:
    radius_accounting_message_stats{app_name="SMF",cluster="SMF",data_center="DC",
    dnn="",gr_instance_id="1",instance_id="0",procedure_type="radius_update",
    rat_type="NR",reason="",service_name="smf-service",status="failures",
    trigger_reason="nat_binding_update"} 1
    

トラブルシューティング情報

このセクションでは、システムの動作中に発生する可能性のある問題をトラブルシューティングするために、コマンド ライン インターフェイス(CLI)コマンド、アラート、ログとメトリックスの使用に関する情報について説明します。

UPF に割り当てられる IPv6 の範囲

show ipam dp dp_name ipv6-prefix CLI コマンドは、UPF に割り当てられた IP プール チャンクを表示します。このプール チャンクには、VRF タグ情報と、定義されているプールが静的プールまたはダイナミック プールのどちらであるかなどの詳細が含まれます。

[unknown] smf# show ipam dp 198.18.1.3 ipv6-prefix  

===================================================================================
Flag Indication: S(Static) O(Offline)
N/P  Indication: N(Native InstId) P(Peer InstId)
=============================================================================================================================
StartAddress          EndAddress             AllocContext       Route                    N/P    Utilization   Flag 
===================================================================================
3001:db0::            3001:db0:0:3fff::      v6pool4(vrf4@ISP)  3001:db0::/50            -                    S
3001:db0::            3001:db0:0:3fff::      v6pool3(vrf3@ISP)  3001:db0::/50            -                    S
3001:db0:0:4000::     3001:db0:0:7fff::      v6pool4(vrf4@ISP)  3001:db0:0:4000::/50     -                    S
3001:db0:0:4000::     3001:db0:0:7fff::      v6pool3(vrf3@ISP)  3001:db0:0:4000::/50     -                    S
===================================================================================
[unknown] smf#

UPF に割り当てられる IPv4 の範囲

show ipam dp dp_name ipv4-addr CLI コマンドは、UPF に割り当てられた IP プール チャンクを表示します。このプール チャンクには、VRF タグ情報と、定義されているプールが静的プールまたはダイナミック プールのどちらであるかなどの詳細が含まれます。

[unknown] smf# show ipam dp 209.165.201.3 ipv4-addr  

==========================================================================================
Flag Indication: S(Static) O(Offline)
N/P  Indication: N(Native InstId) P(Peer InstId)
====================================================================================================
StartAddress     EndAddress         AllocContext       Route               N/P   Utilization   Flag 
====================================================================================================
209.165.200.129  209.165.202.131    v4pool3(vrf3@ISP)209.165.200.129/27      -                  -S
209.165.200.129  209.165.202.131    v4pool4(vrf4@ISP)209.165.200.129/27      -                  -S
209.165.200.253  209.165.202.153    v4pool3(vrf3@ISP)209.165.200.253/27      -                  -S
209.165.200.253  209.165.202.153    v4pool4(vrf4@ISP)209.165.200.253/27      -                  -S
209.165.202.154  209.165.202.155    v4pool3(vrf3@ISP)209.165.202.154/27      -                  -S
209.165.202.154  209.165.202.155    v4pool4(vrf4@ISP)209.165.202.154/27      -                  -S
209.165.202.156  209.165.202.156    v4pool3(vrf3@ISP)209.165.202.156/27      -                  -S
209.165.202.156  209.165.202.156    v4pool4(vrf4@ISP)209.165.202.156/27      -                  -S
209.165.202.128  209.165.202.158    v4pool4(vrf4@ISP)209.165.202.128/27      -                  -S
209.165.202.129  209.165.202.158    v4pool4(vrf4@ISP)209.165.202.129/27      -                  -S
209.165.200.225  209.165.200.253    v4pool4(vrf4@ISP)209.165.200.225/27      -                  -S
209.165.201.134  209.165.201.30     v4pool4(vrf4@ISP)209.165.201.134/27      -                  -S
====================================================================================================

IP プール マッピング エラー ログ

次に、静的 IP からプールへのマッピングが正しくない場合、または RADIUS から受信した静的 IP が UPF で見つからない場合のエラー ログの例を示します。

[smf-service-n0-0] 2020/09/23 07:42:25.969 smf-service [DEBUG] [rmgrutil.go:501] [smf-service.smf-app.resource] [imsi-123456789012345:5] [imsi-123456789012345:5] [16] response received for message NmgrRersourceMgmtResponse 
[smf-service-n0-0] 2020/09/23 07:42:25.969 smf-service [INFO] [upmgrCacheApi.go:450] [misc-lib.upmgrcache.gen] Cache doesnot have entry for UpfEpKey:  
[smf-service-n0-0] 2020/09/23 07:42:25.969 smf-service [ERROR] [rmgrutil.go:73] [smf-service.smf-app.resource] [imsi-123456789012345:5] [imsi-123456789012345:5] [16] Both the associated nodemgr instances for upfEpKey:  is down 
[smf-service-n0-0] *errors.errorString Both the associated nodemgr instances for upfEpKey:  is down 
[smf-service-n0-0] /opt/workspace/smf-service/src/smf-service/vendor/wwwin-github.cisco.com/
mobile-cnat-golang-lib/app-infra.git/src/app-infra/infra/Transaction.go:621 (0xd8b29e) 
[smf-service-n0-0] /opt/workspace/smf-service/src/smf-service/procedures/generic/rmgrutil.go:73 (0x14dbd61)

N4 リソースまたは関連付けをリリース

表 20. 機能の履歴
機能名

リリース情報

説明

N4 リソースまたは関連付けのリリース

2023.04

SMF は、CLI release-resource を使用した、SMF からの特定の UPF に関するリソースのクリアをサポートしています。

機能説明

ネットワークが IP プールの状態に関して異常な状態( SMF と UPF 間のプールの不一致など)になっている場合は常に、特定の UPF に関するサブスクライバ セッション、IP プール/チャンクなどのリソースを SMF。

この機能により、SMF からのリソース解放プロセスをトリガーして自動化する CLI が導入されます。リソース リリース プロセスがトリガーされると、SMF は次の 2 つの処理を行います。

  1. ピアに関連付けられているすべての IP プールがクリアされます。これにより、プールを使用してコールがクリアされ、ルートも削除されます。


    (注)  


    静的 IP チャンクは、リソース解放操作の一部としてクリアされません。


  2. 新しいコール切断理由が SMF 切断統計に追加されました。また、ルートは 2 分の隔離時間の後に UPF に再登録されます。


注意    


この機能は、SMF が異常な状態の場合にのみ実行されます。正常な SMF で実行すると、コールのクリアが必要になるため、アクティブなサブスクライバに影響します。十分に注意してください。


機能の仕組み

N4 リソースまたはアソシエーションのリリース プロセスは、次の手順に従います。

  1. UPF の優先順位を 0 に設定する。これにより、新しいコールがこの UPF をピックアップしないようにします。

  2. N4 インターフェイスに対して コマンドを実行し、リソースをクリーンアップします。

  3. コールがクリアされているかどうかを確認してください。

  4. UPFの優先順位をバックに設定します。

N4 リソースまたは関連付けのリリースの構成

次の構成は、SMF と UPF 間の N4 リソースまたは関連付けを解放するために使用されます。

mode debug exec  action release-resource attributes { interface n4 peer { ip upf_ip } } condition { dnn matches dnn-name }  

  • debug :このキーワードは、動作 CLI がデバッグ モードであることを示します。

  • exec :このコマンドは、SMF から UPF ごとに N4 リリースをトリガするコマンドを実行します。

  • action :このコマンドは、実行するアクションを示します。

  • release-resource release-resource を実行すると、SMF は指定されたピアに対してサブスクライバ/プール リソースのクリーンアップをトリガします。

  • attributes :このコマンドは、アクションを実行する属性を定義します。

  • peer :UPF ピアは、UPF IP アドレスを使用して定義できます。

  • interface :このコマンドは、操作をトリガするインターフェイス名を指定します。

  • condition :この CLI は、選択した操作のデータをフィルタリングするための追加の条件を指定します。これはオプションのフィルタです。

  • dnn :この dnn-name に関連付けられているプールは、指定された演算子に基づいてクリアされます。ここでは、IP プールが割り当てられている DNN 名を使用する必要があります。

  • matches :このコマンドは、出力修飾子に一致する DNN を確認します。

設定例

以下は、N4 リソースまたは関連付けを解放するための構成例です。

mode debug exec action release-resource attributes { interface n4 peer { ip <upf_ip> } } condition { dnn matches dnn1 }
設定の確認

次のコマンドは、UPF および SMF ごとに N4 リソースおよびアソシエーションを解放するための構成を確認します。

[smf] smf# show ipam pool poolv4 ipv4-addr
Wed Aug  23 07:04:48.511 UTC+00:00
 
======================================================================================
Flag Indication: S(Static) O(Offline)
======================================================================================
StartAddress          EndAddress         AllocContext                  Flag  GroupId 
======================================================================================
209.165.200.225       209.165.200.231    QT:NM1                        
209.165.200.232       209.165.200.239    Free:CP                       
209.165.200.240       209.165.200.247    Free:CP                       
209.165.200.248       209.165.200.254    Free:NM1                      
======================================================================================

OAM サポート

このセクションでは、この機能でサポートされているメトリックの詳細について説明します。

メトリック

次の理由が smf_disconnect_stats カウンタに追加されます。

disk_rel_upf_admin_clear:管理者によってトリガーされた特定の UPF の IP チャンクがクリアされるため、セッションが終了する。

破損した IP チャンクの識別

機能説明

SMF では、構成された IP プールとそのデータをキャッシュポッドおよび IPAM の内部状態で監査することにより、欠落しているか破損した IP チャンクを特定できます。


(注)  


欠落または破損した IP チャンクを特定するための SMF の構成に関するご質問については、Cisco のアカウント担当者またはサポート担当者にお問い合わせください。


機能の仕組み

SMF は、次のシナリオによる IPAM データの破損を確認できるデバッグ情報をキャプチャできます。

  • チャンク エントリが IPAM キャッシュポッド データから欠落しています。

  • チャンク エントリは存在しますが、プール名、アドレスタイプ、gr-instance-id などの必須の非固有キーがいくつか欠落しています。

  • チャンクは、キャッシュポッドに割り当て済み(ロック済み)に表示されますが、ノード マネージャによって UPF に割り当てられません。

  • チャンクはキャッシュポッドで空きとして示されていますが、ノード マネージャが IP チャンクを UPF(DP)に割り当てています。

OAM サポート

このセクションでは、この機能でサポートされているメトリックスと統計について説明します。

バルク統計

次のメトリックは、新しいカテゴリ [SMF IPAM プール チャンクの合計カウンタ カテゴリ(SMF IPAM Pool Total Chunks Counter Category)]でサポートされます:

[IPAM_pool_total_chunks]:プールの合計チャンク数をキャプチャします。

  • [Metrics-Type]:ゲージ

次のラベルは、このメトリックの一部としてサポートされています:

  • [grInstId]:GR インスタンス ID

  • [プール(pool)]:IP アドレス プール名

  • [addressType]:Address-Type(ipv4/ipv6)

  • [IPAM_chunk_Alloc_Type]:チャンクの割り当て状態

    次の値のいずれかになります:

    • [FreeCP]:cache-pod でチャンクが解放される

    • [FreeNM]:ノード マネージャ インスタンスでチャンクが解放されている

    • [AllocatedUPF]: UPFに割り当てられたチャンク


(注)  


パラメータ FreeCP ラベルは、キャッシュポッドで使用可能な空きチャンクの合計数をキャプチャします。この値はノード マネージャ インスタンスに共通であるため、ノード マネージャ インスタンスの 1 つ(リーダー)によってのみキャプチャされます。このようにして、Grafana 合計クエリは正しい合計チャンク数を表示します。