UPF パスの管理と復元

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

無効:設定が必要

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

Sx でのハートビート

2023.01.0

最初の導入。

2020.02.0

機能説明

ハートビートは、応答性の観点から UPF ノードのステータスをモニタします。SMF と UPF の間で要求と応答の双方向フローを開始します。次のアクションがあります。

  • SMF は、登録済みの UPF ノードにハートビート要求の形式で定期的に信号を送信します。このアクションは、SMF がアクティブかどうかを判断するのに役立ちます。

  • 再送信の試行が終了した後も SMF が UPF からの応答を受信しない場合、SMF は障害が発生したインスタンスを認識します。これにより、UPF ノードにマッピングされたサブスクライバがパージされます。

以下を制御できます。

  • SMF が UPF に送信するハートビート要求の数。

  • 連続した要求の間隔。

  • SMF が応答を待機する期間。

ハートビート機能は、Diameter インターフェイスを使用した SMF にも適用できます。

標準準拠

SMF と UPF 間のハートビート伝送は、次の標準に準拠しています:

  • 3GP TS 23.527

  • 3GPP TS 23.007、バージョン 15.4.0

機能の仕組み

ハートビート機能は、インターフェイス レベル、UPF プロファイル グループ レベル、またはその両方で構成できます。インターフェイスレベルの構成は必須です。インターフェイスレベルの構成が使用できない場合、ハートビートパラメータはデフォルト値で構成されます。プロファイルレベルの構成は、インターフェイスレベルの構成を上書きします。

ハートビート機能は、ノード マネージャの高可用性を実現するためにも拡張されます。

インターフェイスおよびプロファイルレベルのハートビート

ハートビート メッセージを使用して UPF パス障害を検出するための SMF-UPF の相互作用には、次の手順が含まれます。

  1. SMF は、構成されたスケジュールに基づいて、検出された UPF インスタンスまたはプロファイル グループにハートビート要求メッセージを送信します。

  2. UPF インスタンスまたはプロファイルが動作している場合、スイッチが動作していることを示すハートビート応答を SMF に送信します。UPF がハートビート応答を送信しない場合、SMF はハートビート要求を再送信します。これは、構成されている間隔と、許可される試行回数に基づいています。

  3. 構成されたハートビート メッセージの再試行回数を使い果たし、SMF が UPF からの応答を受信しない場合、SMF はその UPF に関連付けられているサブスクライバのセッションの解放手順を開始します。

ノード マネージャでのハートビートと高可用性

各 UPF インスタンスは、プライマリおよびセカンダリ ノード マネージャに関連付けられています。セカンダリ ノード マネージャは、プライマリ マネージャがフェールオーバするスタンバイ システムとして機能します。プライマリノード マネージャは、IP 割り当てと、関連付け作成、更新、または削除要求などの関連付け固有のメッセージの管理を担当します。

UPF パス管理および復元の構成サポート

この項では、UPF ステータスをモニタリングするためのサポートを構成する方法について説明します。

ハートビート機能を使用した UPF ステータス検出のサポートの構成には、次の手順が含まれます:

  • UPF のハートビート パラメータの構成:インターフェイスレベルで UPF のハートビート パラメータの構成詳細をリストします。詳細については、インターフェイス レベルでハートビートの構成を参照してください。

  • UPF プロファイルのハートビート パラメータの構成:プロファイル レベルで UPF プロファイルのハートビート パラメータの構成詳細をリストします。詳細については、UPF グループ レベルでのハートビートの構成を参照してください。

  • [個々の UPF ネットワーク構成への UPF グループの関連付け(AssociatingUPF Group to Individual UPF Network Configuration)]:UPF グループを個々の UPF ネットワークに関連付けるための構成の詳細が一覧表示されます。詳細については、個々の UPF ネットワーク構成への UPF グループの関連付けを参照してください。

  • Sx/N4 パス障害検出ポリシーの構成:Sx/N4 パス障害検出ポリシー パラメータの構成の詳細をリストします。詳細については、「Sx/N4 パス障害検出ポリシーの構成」を参照してください。

インターフェイス レベルでハートビートの構成

interface-level でハートビートを構成するには、以下の構成例を使用します:

config 
    instance instance-id gr_instance_id 
        endpoint pfcp 
            interface { n4 | sxa } 
                heartbeat 
                    interval interval 
                        max-retransmissions max_retry_count 
                        retransmission-timeout retry_interval_count 
                        end 

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

  • endpoint pfcp :エンドポイント コンフィギュレーション モードを指定します。

  • interface { n4 | sxa } : SMF と UPF の間でハートビート メッセージが交換される N4 または Sxa インターフェイスを構成します。

  • Heartbeat :ハートビート構成を指定します。

  • interval interval :ハートビート間隔(秒)を指定します。許容範囲は 60 〜 360 です。デフォルト値は 60 秒です。


    (注)  


    interval を 0 に設定して、ハートビート機能を無効にします。


  • max-retransmissions max_retry_count :Packet Forwarding Control Protocol(PFCP)のハートビート要求の最大再試行回数を指定します。0 〜 10 の範囲内である必要があります。デフォルト値は 3 です。

  • retransmission-timeout retry_interval_count :ハートビート再送信タイムアウトを指定します(秒)。1 〜 20 の範囲内である必要があります。デフォルト値は 5 です。

SMF のハートビート構成の確認

このセッションでは、SMF のハートビート構成を確認する方法を説明します。

show running-config instance instance-id gr_instance_id endpoint pfcp コマンドを使用して、機能構成を表示して確認します。

以下は show コマンドの出力例です。

show running-config instance instance-id 1   endpoint pfcp
 instance instance-id 1 
  endpoint pfcp
   interface n4
    heartbeat
     interval               61
     retransmission-timeout 3
     max-retransmissions    5
     exit
    exit
   exit
 exit
exit 
 interface sxa
  heartbeat
   interval               300
   retransmission-timeout 15
   max-retransmissions    0
   exit
  exit
exit

UPF グループ レベルでのハートビートの構成

UPF グループ レベルでハートビートを構成するには、以下の構成例を使用します:
config 
    profile upf-group group_name 
        heartbeat 
            interval interval 
            retransmission-timeout max_retry  
            max-retransmissions retry_count  
            end 

  • profile upf-group group_name :ハートビート機能を有効にする必要がある UPF グループを指定します。

  • interface :SMF と UPF の間でハートビート メッセージが交換される N4 インターフェイスを構成します。

  • heartbeat :ハートビート構成を指定します。

  • interval interval :ハートビート間隔(秒)を指定します。60 〜 360 の範囲内である必要があります。デフォルト値は 60 秒です。

    interval を 0 に設定して、ハートビート機能を無効にします。

  • max-retransmissions max_retry :Packet Forwarding Control Protocol(PFCP)のハートビート要求の最大再試行回数を指定します。0 〜 10 の範囲内である必要があります。デフォルト値は 3 です。

  • retransmission-timeout retry_count :ハートビート再送信タイムアウトを指定します(秒)。1 〜 20 の範囲内である必要があります。デフォルト値は 5 です。

UPF グループ レベルのハートビート構成の確認

このセッションでは、UPF のハートビート構成を確認する方法を説明します。

show running-config profile upf-group コマンドを使用して、機能構成を表示して確認します。

以下は show コマンドの出力例です。

show running-config profile upf-group
 profile upf-group upfGroup1
  heartbeat
   interval               62
   retransmission-timeout 3
   max-retransmissions    2
   exit
  exit
 exit

個々の UPF ネットワーク構成への UPF グループの関連付け

ここでは、UPF グループを UPF 構成に関連付ける方法について説明します。

このシナリオでは、各 UPF ネットワーク構成に、すべての UPF インスタンスを UPF プロファイルに関連付ける UPF プロファイルが含まれます。

UPF グループ プロファイルをネットワーク構成に関連付けるには、次の構成例を使用します。

config 
    profile network-element upf upf_profile_name 
        upf-group-profile upf_group_name 
        end 

  • profile network-element upf upf_profile_name :UPF ネットワーク構成を構成します。

  • upf-group-profile upf_group_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 グループと個々の UPF の関連付けの確認

ここでは、UPF グループと個別の UPF の関連付けを確認する方法について説明します。

show running-config profile network-element upf コマンドを使用して、機能構成を表示して確認します。

以下は show コマンドの出力例です。

profile network-element upf upf1
 n4-peer-address ipv4 209.165.200.238
 n4-peer-port      8805
 upf-group-profile upfGroup1
 dnn-list          [ intershat intershat1 intershat2 ]
 capacity          65535
 priority          65535

Sx/N4 パス障害検出ポリシーの構成

Sx/N4 パス障害検出ポリシーを構成するには、次のサンプル構成を実行します:

次の構成例を使用して、Sx/N4 パス障害検出ポリシーを関連付けます。

config 
    instance instance-id gr_instance_id 
        endpoint pfcp 
            sx-path-failure sx-detection-policy detection_policy_name 
            end 

Sx/N4 パス障害検出ポリシーのパラメータを設定するには、次の構成例を使用します:

config 
    policy sx-path-failure-detection detection_policy_name 
        ignore { heartbeat-retry-failure | heartbeat-recovery-timestamp-change }­­­ 
            end 

  • instance instance-id gr_instance_id :GR インスタンス ID を指定します。インスタンス ID 1 はローカル インスタンス ID を示しています。

  • endpoint pfcp endpoint_name :選択したインターフェイスのエンドポイント名とエンドポイント コンフィギュレーション モードを指定します。

  • sx-path-failure sx-detection-policy detection_policy_name :ハートビート要求のタイムアウトの結果として Sx パスの障害が発生し、デフォルトの Sx アクションがクリーンアップ アクティビティを実行する場合に使用されるポリシーの名前を指定します。

  • policy sx-path-failure-detection detection_policy_name :ハートビート要求タイムアウト検出の結果として Sx パス障害が発生した場合に使用されるポリシーの名前を指定します。

  • ignore { heartbeat-retry-failure | heartbeat-recovery-timestamp-change }­­­ :ハートビート メッセージの再試行がタイムアウトになった場合、またはハートビート要求または応答メッセージのリカバリ タイムスタンプに変更があった場合は常に、パス障害モードを検出します。

Sx/N4 パス障害検出ポリシーの確認

ここでは、Sx/N4 パス障害検出ポリシーを確認する方法について説明します。

Sx/N4 パス障害検出ポリシーの関連付けの確認

show running-config instance instance-id gr_instance_id endpoint pfcp コマンドを使用して、機能構成の関連付けを表示および確認します。

以下は show コマンドの出力例です。

show running-config instance instance-id 1 endpoint pfcp
 instance    instance-id 1
  endpoint    pfcp
   replicas    1
   enable-cpu-optimization    true
   sx-path-failure sx-detection-policy sx1
   interface    n4
   heartbeat
    interval    0
    retransmission-timeout    3
    max-retransmissions    5
    exit
   vip-ip    209.165.201.24
   exit
  interface    gtpu
  vip-ip    209.165.201.24
  exit
 exit
exit

Sx/N4 パス障害検出ポリシーのパラメータ設定の確認

Sx/N4 パス障害検出ポリシーの構成パラメータの設定を表示および確認するには、次のコマンドを使用します:

機能の構成パラメータ設定を表示および確認するには、show running-config policy sx-path-failure-detection detection_policy_name コマンドを使用します。

以下は show コマンドの出力例です。

show running-config policy sx-path-failure-detection
 policy sx-path-failure-detection sx1
 ignore heartbeat-retry-failure
 exit
exit

OAM サポート

ここでは、この機能の操作、管理、およびメンテナンスに関して説明します。

バルク統計

次の統計情報は、ハートビート関連 UPF パス管理機能でサポートされます。

  • nodemgr_upf_heartbeat_fail_stats

  • nodemgr_upf_hb_msg_stats

SMF は、ハートビート要求および応答の手順中にトリガされたこれらのバルク統計情報を保持します。

nodemgr_upf_heartbeat_fail_stats

  • 説明:

    ハートビート要求への応答が失敗した場合に UPF ごとに更新されるカウンタ。

  • nodemgr_upf_heartbeat_fail_stats カウンタは、次のラベルをサポートしています。

    ラベル

    • ラベル: upf_heartbeat_req_tx

      ラベルの説明:SMF が送信するハートビート要求のラベル。

    • ラベル:upf_heartbeat_req_retx

      ラベルの説明:再送信されたハートビート要求のラベル

    • ラベル:upf_heartbeat_rsp_rx

      ラベルの説明:SMF が受信するハートビート応答のラベル。

nodemgr_upf_hb_msg_stats

  • 説明:

    指定された UPF のすべてのハートビート メッセージのカウンタ

SMF のバルク統計情報のサポートの詳細については、「UCC 5G SMF メトリック リファレンス」を参照してください。