セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避

この機能により、IS-IS や OSPF などのリンクステート ルーティング プロトコルを使用して、トポロジ変更後のネットワーク コンバージェンス中に発生するマイクロループを防止または回避することができます。

セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避に関する機能情報

次の表に、このモジュールで説明した機能に関するリリース情報を示します。この表は、ソフトウェア リリース トレインで各機能のサポートが導入されたときのソフトウェア リリースだけを示しています。その機能は、特に断りがない限り、それ以降の一連のソフトウェア リリースでもサポートされます。

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表 1. セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避に関する機能情報

機能名

リリース

機能情報

セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避

Cisco IOS XE Amsterdam 17.3.2

セグメント ルーティング マイクロループ回避により、IS-IS や OSPF などのリンクステート ルーティング プロトコルを使用して、トポロジ変更後のネットワーク コンバージェンス中に発生するマイクロループを防止または回避することができます。

この機能により、次のコマンドが導入または変更されました。microloop avoidance segment-routing

セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避に関する情報

マイクロループは、トポロジの変更(リンク ダウン、リンク アップ、またはメトリック変更イベント)後にネットワークで発生する短いパケット ループです。マイクロループは、ネットワーク内の異なるノードの非同時コンバージェンスによって引き起こされます。ノードが収束し、収束していないネイバー ノードにトラフィックを送信すると、これら 2 つのノード間でトラフィックがループし、パケット損失、ジッター、および順不同パケットが発生する可能性があります。

セグメント ルーティング マイクロループ回避機能によってトポロジの変更が検出されると、セグメントのリストを使用して宛先へのループフリー パスが作成されます。

マイクロループ

リンクまたはネットワーク デバイスで発生した障害や復旧のためにネットワーク トポロジに変更が生じると、IP Fast Reroute によって迅速なネットワーク コンバージェンスが行われます。このとき、定期的なコンバージェンス機能によってトラフィックが新しく計算されたベスト パス(別名、ポスト コンバージェンス パス)へ移動されるまで、事前に計算されていたバックアップ パスにトラフィックが移動されます。このネットワーク コンバージェンスにより、トポロジ内で直接または間接的に接続された 2 台のデバイス間で、マイクロループが短期間発生する可能性があります。マイクロループは、ネットワーク内の異なるノードが異なるタイミングで互いに別々に代替パスを計算したときに発生します。たとえば、あるノードがコンバージェンスを実行し、ネイバー ノードにトラフィックを送信したときに、そのネイバー ノードでまだコンバージョンが完了していないと、その 2 つのノードでトラフィックがループする可能性があります。

マイクロループによってトラフィックが損失する場合も、損失しない場合もあります。マイクロループが発生している期間が短ければ、つまりネットワークのコンバージェンスが迅速に行われれば、存続可能時間(TTL)が期限切れになるまでの短い期間、パケットがループする可能性があります。最終的には、パケットは宛先に転送されます。マイクロループの期間が長くなる、つまりネットワーク内のいずれかのルータでコンバージェンスに時間がかかっていると、パケットで TTL が期限切れになったり、パケット レートが帯域幅を超過したり、パケットの順番が狂ったり、パケットがドロップされたりする場合があります。

障害が発生したデバイスとそのネイバーとの間で形成されたマイクロループはローカル ユーループと呼ばれます。また複数ホップ離れたデバイスとの間で形成されるマイクロループはリモート ユーループと呼ばれます。ローカル ユーループは、通常はローカルのループフリー代替(LFA)パスが使用できないネットワークで見られます。このようなネットワークでは、リモート LFA によってネットワークのバックアップ パスが提供されます。

上で説明した情報は、トポロジ例を参考にして示すことができます。

図 1. マイクロループのトポロジの例

この例の前提条件は次のとおりです。

  • デフォルトのメトリックは、メトリックが 50 であるノード 3 とノード 6 間のリンクを除き、各リンクごとに 10 です。各ノードでの SPF バックオフ遅延の収束順序は次のとおりです。

    • ノード 3:50 ミリ秒

    • ノード 1:500 ミリ秒

    • ノード 2:1 秒

    • ノード 7:1.5 秒

ノード 3 からノード 9(宛先)に送信されたパケットは、ノード 6 経由で通過します。

ノード 6 とノード 7 の間でリンクが確立されている場合、パケットが宛先であるノード 9 に到達する前のノード 3 からノード 9 へのパケットの最短パスは、ノード 1、ノード 2、ノード 7、およびノード 6 になります。

図 2. マイクロループのトポロジの例:最短パス

次の図は、ノード 6 とノード 7 間のリンクが確立される前の各ノードの転送情報ベース(FIB)テーブルを示しています。FIB エントリには、宛先ノード(ノード 9)のプレフィックスとネクスト ホップが含まれます。

図 3. マイクロループのトポロジの例:FIB エントリ

ノード 6 とノード 7 間のリンクがアップすると、各ノードのコンバージェンスの順序に基づいて、マイクロループがリンクに対して発生します。この例では、ノード 3 は最初にノード 1 で収束し、その結果ノード 3 とノード 1 の間にマイクロループが発生します。その後、ノード 1 が次に収束し、その結果ノード 1 とノード 2 の間にマイクロループが発生します。次に、ノード 2 が次に収束し、その結果ノード 2 とノード 7 の間にマイクロループが発生します。最後に、次の図に示すように、ノード 7 はマイクロループの解決を収束し、パケットが宛先ノード 9 に到達します。

図 4. マイクロループのトポロジの例:マイクロループ

SPF コンバージェンス遅延を追加すると、マイクロループは 1.5 秒間(ノード 7 に指定されたコンバージェンス期間)接続を失うことになります。

セグメント ルーティングを使用したマイクロループの防止

このセクションでは、例を使用して、セグメント ルーティングがマイクロループを防ぐ方法について説明します。この例のノード 3 は、microloop avoidance segment-routing コマンドで有効になっています。

図 5. マイクロループのトポロジの例:セグメント ルーティング

FIB テーブルを更新する代わりに、ノード 3 は、ノード 7 のプレフィックス セグメント ID(SID)である 16007 を含むセグメント ID のリストと、ノード 6 の隣接関係セグメント ID(SID)である 24076 を使用して、宛先(ノード 9)のダイナミック ループフリー パスを構築します。

したがって、ノード 3 からのパケットが宛先ノード 9 に到達することが可能になり、ネットワークが収束するまでマイクロループのリスクがなくなります。最後に、ノード 3 は新しいパスで FIB を更新します。

セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避の前提条件

SR マイクロループ回避を設定する前に、セグメント ルーティングが OSPF ルータ モードでグローバルに設定されていることを確認してください。
router ospf process
segment-routing mpls

セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避の制約事項

  • セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避は、マルチ トポロジ ルーティング(MTR)をサポートしていません。MTID 0 のみをサポートしています。

  • コンバージェンス後のパスに沿ったセグメント ID のリストは、リスト内のノードが SR に対応していて、ノード SID が少なくとも 1 つある場合にのみ使用されます。それ以外の場合、OSPF はコンバージェンス後のパスをただちにインストールします。

  • SR マイクロループ回避は、ポイントツーポイント インターフェイスと 2 つのネイバーのみのブロードキャスト インターフェイスのリンク アップ、リンク ダウン、およびリンク メトリック変更イベントに使用されます。

  • SR マイクロループ回避は、1 つのトポロジ変更に対してのみ使用できます。複数のトポロジ変更が発生すると、OSPF はコンバージェンス後のパスをすぐにインストールします。

セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避の設定

すべてのプレフィックスのセグメント ルーティング マイクロループ回避を有効にします。


router ospf
 microloop avoidance segment-routing
 microloop avoidance rib-update-delay delay-time

microloop avoidance rib-update-delay delay-time コマンドを使用して、ノードのフォワーディング テーブルを更新する前にノードが待機する遅延時間をミリ秒単位で設定し、マイクロループ回避の使用を停止します。RIB 遅延のデフォルト値は 5000 ミリ秒です。

セグメント ルーティング OSPFv2 マイクロループ回避の確認

show ip ospf segment-routing microloop avoidance コマンドを使用して、SR マイクロループ回避が有効かどうかを確認します。