LAN スイッチング コンフィギュレーション ガイド、Cisco IOS XE Release 3S（Cisco ASR 1000）

REP セグメントは、相互接続されたポートのチェーンで、セグメント ID が設定されます。 各セグメントは、標準（非エッジ）セグメント ポートと、2 つのユーザ設定のエッジ ポートで構成されています。 1 ルータは同じセグメントに属するポートを複数持たず、各セグメント ポートにある外部ネイバーは 1 つだけです。 セグメントは共有メディアを経由できますが、どのリンクでも同じセグメントに属することができるポートは 2 つだけです。 REP はトランクのイーサネット フロー ポイント（EFP）インターフェイスでのみサポートされます。

次の図に、4 つのスイッチにまたがる 6 つのポートで構成されているセグメントの例を示します。 ポート E1 および E2 がエッジ ポートとして設定されています。 （左側のセグメントのように）すべてのポートが動作可能の場合、斜線で表しているように単一ポートがブロックされます。 ネットワークに障害が発生した場合、ブロックされたポートがフォワーディング ステートに戻り、ネットワークの中断を最小限に抑えます。

図 1. REP オープン セグメント

上の図に示されたセグメントは、オープン セグメントで、2 つのエッジ ポート間は接続されていません。 REP セグメントはブリッジング ループの原因とならないため、セグメント エッジを安全に任意のネットワークに接続できます。 セグメント内のルータに接続されているすべてのホストには、エッジ ポートを通じて残りのネットワークに接続する方法が 2 つありますが、いつでもアクセス可能なのは 1 つだけです。 いずれかのセグメントまたは REP セグメントのいずれかのポートに障害が発生した場合、REP はすべてのポートのブロックを解除し、他のゲートウェイ経由で接続できるようにします。

下の図に示すセグメントはリング セグメントであり、同じルータに両方のエッジ ポートがあります。 この設定を使用すると、セグメント内の任意の 2 ルータ間で冗長接続を形成することができます。

図 2. REP リング セグメント

REP セグメントには、次のような特徴があります。

• セグメント内の全ポートが動作可能な場合、1 ポート（代替ポートと呼ばれる）が各 VLAN でブロック ステートとなります。 VLAN ロード バランシングが設定されている場合は、セグメント内の 2 つのポートが VLAN のブロック ステートを制御します。
• セグメント内の 1 つまたは複数のポートが動作不能になると、リンク障害が発生して、すべてのポートがすべての VLAN トラフィックを転送して、接続性を確保します。
• リンク障害の場合、できるだけ早期に代替ポートのブロックが解除されます。 障害リンクが復旧すると、ネットワークの中断を最小限に抑えるように VLAN 単位で論理的にブロックされたポートが選択されます。

REP セグメントに基づいて、ほとんどのネットワーク タイプを構成することができます。 また REP は、プライマリ エッジ ポートで制御されているが、セグメント内の任意のポートで発生する、VLAN ロード バランシングをサポートしています。

REP は、リンク完全性を確認するためにエッジ ポート間でエンドツーエンド ポーリング メカニズムを使用していません。 ローカル リンク障害検出を実装しています。 インターフェイスがイネーブルの場合、REP リンク ステータス レイヤ（LSL）が REP 認識ネイバーを検出して、セグメント内の接続性を確立します。 REP LSL がネイバーを検出するまで、すべての VLAN がインターフェイスでブロックされます。 ネイバーが特定されたあと、REP が代替ポートとなるネイバー ポートと、トラフィックを転送するポートを決定します。

セグメント内のポートごとに、一意のポート ID が割り当てられます。 ポート ID フォーマットは、スパニングツリー アルゴリズムで使用されるものと類似しており、ポート番号（ブリッジ上で一意）と、関連 MAC アドレス（ネットワーク内で一意）から構成されます。 セグメント ポートが起動すると、LSL がセグメント ID とポート ID を含むパケットを送信します。 ポートは、同じセグメント内のネイバーとのスリーウェイ ハンドシェイクを実行したあとで、動作可能と宣言されます。 セグメント ポートは、次のような状態では動作可能になりません。

• ネイバーに同じセグメント ID がない
• 複数のネイバーに同じセグメント ID がある
• ネイバーがピアとして、ローカル ポートに確認応答しない

各ポートは、直近のネイバーと隣接関係を確立します。 ネイバー関係が確立されると、ポートがセグメントの 1 つのブロックされたポート（代替ポート）を決定するようにネゴシエートします。 その他のポートのブロックは解除されます。 デフォルトでは、REP パケットは PortFast ブリッジ プロトコル データ ユニット（BPDU）クラスの MAC アドレスに送信されます。 パケットは、シスコ マルチキャスト アドレスにも送信できますが、現時点でセグメントに障害が発生した場合に Blocked Port Advertisement（BPA）メッセージの送信だけに使用されます。 パケットは、REP が動作していない装置によって廃棄されます。

REP が物理リンク ベースで動作し、VLAN 単位ベースで動作しないため、全 VLAN で必要なのは 1 つの hello メッセージだけなので、プロトコルの負荷が低減します。 指定セグメント内の全スイッチで継続的に VLAN を作成し、REP トランク ポート上に VLAN を設定することを推奨します。 ソフトウェアでのメッセージのリレーによって発生する遅延を回避するために、REP ではいくつかのパケットを通常のマルチキャスト アドレスにフラッディングすることも可能です。 これらのメッセージはハードウェア フラッド レイヤ（HFL）で動作し、REP セグメントだけではなくネットワーク全体にフラッディングされます。 このセグメントに属さないスイッチは、メッセージをデータ トラフィックとして処理します。 ドメイン全体で専用の管理 VLAN を設定することで、これらのメッセージのフラッディングを制御することができます。

予想されるコンバージェンス復旧時間はローカル セグメントで 200 ms 未満です。

REP セグメント内の 1 つのエッジ ポートがプライマリ エッジ ポートとして機能し、もう一方がセカンダリ エッジ ポートとなります。 セグメント内の VLAN ロード バランシングに常に参加しているのがプライマリ エッジ ポートです。 REP VLAN ロード バランシングは、設定された代替ポートでいくつかの VLAN をブロックし、プライマリ エッジ ポートでその他の全 VLAN をブロックすることで実行されます。 VLAN ロード バランシングを設定する場合、次の方法のいずれかを使用して、代替ポートを指定できます。

• インターフェイスにポート ID を入力します。 セグメント内のポート ID を識別するには、ポートの show interface rep detail コマンドを入力します。
• セグメント内のポートのネイバー オフセット番号を入力します。これは、エッジ ポートのダウンストリーム ネイバー ポートを識別するものです。 ネイバー オフセット番号の範囲は、-256 ～ +256 で、0 値は無効です。 プライマリ エッジ ポートはオフセット番号 1 です。1 を超える正数はプライマリ エッジ ポートのダウンストリーム ネイバーを識別します。 負数は、セカンダリ エッジ ポート（オフセット番号 -1）とそのダウンストリーム ネイバーを示します。

  （注）	プライマリ（またはセカンダリ）エッジ ポートからポートのダウンストリーム位置を識別することで、プライマリ エッジ ポートのオフセット番号を設定します。 番号 1 はプライマリ エッジ ポート自体のオフセット番号なので、オフセット番号 1 は入力できません。

• preferred キーワードを入力することで、rep segment preferred コマンドで優先代替ポートとしてすでに設定されているポートを選択します。

REP セグメントが完了すると、すべての VLAN がブロックされます。 VLAN ロード バランシングは、次の 2 通りの方法のいずれかでトリガーできます。

• プライマリ エッジ ポートのあるルータ上で rep preempt segment segment-id コマンドを入力することで、いつでも手動で VLAN ロード バランシングをトリガーすることができます。
• rep preempt delay seconds コマンドを入力すると、プリエンプト遅延時間を設定できます。 リンク障害が発生して回復すると、設定されたプリエンプション期間の経過後に VLAN ロード バランシングが開始されます。 設定時間が経過する前に別のポートで障害が発生した場合、遅延タイマーが再開されます。

  （注）	手動での介入またはリンク障害および回復によってトリガーされるまで、VLAN ロード バランシングは開始されません。

VLAN ロード バランシングがトリガーされると、プライマリ エッジ ポートがメッセージを送信して、セグメント内の全インターフェイスにプリエンプションについて警告します。 メッセージがセカンダリ エッジ ポートで受信されると、ネットワークでメッセージが生成され、メッセージ内で特定された VLAN セットをブロックするように代替ポートに通知し、残りの VLAN をブロックするようにプライマリ エッジ ポートに通知します。

またすべての VLAN をブロックするために、セグメント内の特定ポートを設定できます。 プライマリ エッジ ポートによってしか VLAN ロード バランシングは開始されず、セグメントが各エンドでエッジ ポートによって終端されていない場合開始することができません。 プライマリ エッジ ポートは、ローカル VLAN ロード バランシング設定を決定します。

VLAN ロード バランシングを再設定するには、プライマリ エッジ ポートを再設定する必要があります。 VLAN ロード バランシング設定を変更するには、プライマリ エッジ ポートで rep preemt segement コマンドを待機するか、ポート障害および復旧のあとで新しい VLAN ロード バランシング設定を実行する前に設定済プリエンプト遅延期間を待機します。 エッジ ポートを通常セグメント ポートに変更しても、既存の VLAN ロード バランシング ステータスは変更されません。 新規エッジ ポートを設定すると、新規トポロジ設定になる可能性があります。

REP は STP または Flex Link と対話しませんが、両方と共存できます。 セグメントに属しているポートはスパニングツリーの制御から削除されるため、セグメント ポートでは STP BPDU の送受信は行われません。 したがって、STP はセグメント上で実行できません。

STP リング コンフィギュレーションから REP セグメント コンフィギュレーションに移行するには、まずリング内の単一ポートをセグメントの一部として設定し、次にセグメント数を最小限にするように隣接するポートを設定します。 各セグメントには、常にブロックされたポートが含まれているので、セグメントが複数になるとブロックされたポートも複数になり、接続が失われる可能性があります。 セグメントがエッジ ポートの場所まで両方向で設定されたらエッジ ポートを設定できます。

REP セグメント内のポートは、3 つの役割またはステート（障害、オープン、または代替）のいずれかになります。

• 標準セグメント ポートとして設定されたポートは、障害ポートとして起動します。
• ネイバーとの隣接関係が確立されると、ポートは代替ポート ステートに移行して、インターフェイス内の全 VLAN をブロックします。 ブロックされたポートのネゴシエーションが発生し、セグメントが安定すると、ブロックされたポートの 1 つは代替ロールのままになり、他のすべてのポートがオープン ポートとなります。
• リンク内に障害が発生すると、すべてのポートが障害ステートに移行します。 代替ポートが障害通知を受信すると、ポートはすべての VLAN を転送するオープン ステートに変更されます。

通常セグメント ポートをエッジ ポートに変換しても、エッジ ポートを通常セグメント ポートに変換しても、必ずトポロジ変更が発生するわけではありません。 エッジ ポートを通常セグメント ポートに変更する場合、設定されるまで VLAN ロード バランシングは実装されません。 VLAN ロード バランシングの場合、セグメント内に 2 つのエッジ ポートを設定する必要があります。

スパニングツリー ポートとして再設定されたセグメント ポートは、スパニングツリー設定に従って再起動します。 デフォルトでは、このポートは指定ブロッキング ポートです。 PortFast BPDU ガード拡張機能が設定されている場合、または STP がディセーブルになっている場合、ポートはフォワーディング ステートになります。

一般に、Virtual Private LAN Service（VPLS）のネットワーク コアでは、すべてのノードが完全メッシュ トポロジで接続され、各ノードは他のすべてのノードと接続されています。 完全メッシュ トポロジでは、ノードが他のノードにデータを再送信する必要はありません。 図 3 では、共通リングによって、パケットを他のネットワーク プロバイダー エッジ（N-PE）ルータに転送できるパスが提供され、スプリット ホライズン モデルを無効にします。

REP は共通リンク接続をエミュレーションするため、REP リングは VPLS の完全メッシュ モデルをサポートしますが、スプリット ホライズンのプロパティを維持するため、スーパーループは存在しません。 エミュレーションされた共通リンクは Clustering over the WAN（CWAN）ラインカードを使用します。これは VPLS アップリンクにも使用されます。 このエミュレーションされた共通リンクは、リングから VPLS アップリンクまたはリングの反対側にデータを転送し、VPLS コア ネットワークから着信するデータをブロックして、Hierarchical-VPLS（H-VPLS）トポロジのアクセス疑似ワイヤを処理します。

REP はすべてのインターフェイス上でディセーブルです。 イネーブルにする際に、エッジ ポートとして設定されていなければインターフェイスは通常セグメント ポートになります。

REP をイネーブルにする際に、STCN の送信はディセーブルで、すべての VLAN はブロックされ、管理 VLAN は VLAN 1 になります。

VLAN ロード バランシングがイネーブルの場合、デフォルトは手動でのプリエンプションで、遅延タイマーはディセーブルになっています。 VLAN ロード バランシングが設定されていない場合、手動でのプリエンプション後のデフォルト動作は、プライマリ エッジ ポートで全 VLAN がブロックとなります。

セグメントは、チェーンで接続されているポートの集合で、セグメント ID が設定されています。 REP セグメントを設定するには、REP 管理 VLAN を設定し（またはデフォルト VLAN 1 を使用し）、次にインターフェイス コンフィギュレーション モードでセグメントにポートを追加します。 2 つのエッジ ポートをセグメント内に設定して、1 つをプライマリ エッジ ポート、もう 1 つをデフォルトでセカンダリ エッジ ポートにします。 1 セグメント内のプライマリ エッジ ポートは 1 つだけです。 たとえば、異なるスイッチのポートで、プライマリ エッジ ポートとしてセグメントで 2 つのポートを設定すると、REP はそのいずれかをプライマリ エッジ ポートとして選択します。 オプションで、セグメント STCN および VLAN ロード バランシングを送信する場所を設定することもできます。 REP 管理 VLAN の設定方法の詳細については、「REP 管理 VLAN の設定」のセクションを参照してください。

REP の設定時には、次の注意事項に従ってください。

• まず 1 ポートの設定から始めて、セグメント数とブロックされたポートの数を最小限に抑えるように隣接するポートを設定することを推奨します。
• 外部ネイバーが設定されておらずセグメント内では 3 つ以上のポートに障害が発生した場合、1 ポートがデータ パス用のフォワーディング ステートになり、設定中の接続性の維持に役立ちます。 show rep inteface コマンド出力では、このポートのポート ロールは「Fail Logical Open」と表示され、他の障害ポートのポート ロールは「Fail No Ext Neighbor」と表示されます。 障害ポートの外部ネイバーが設定されている場合、ポートは代替ポート ステートに移行して、代替ポート選択メカニズムに基づいて最終的にオープン ステートになるか、代替ポートのままになります。
• REP ポートは、レイヤ 2 IEEE 802.1Q またはトランク EFP ポートのいずれかである必要があります。
• 同じ許可 VLAN のセットでセグメント内のすべてのトランク ポートを設定することを推奨します。
• Telnet 接続を通じて REP を設定する際には注意してください。 これは、別の REP インターフェイスがブロック解除のメッセージを送信するまで、REP はすべての VLAN をブロックするためです。 同じインターフェイス経由でルータにアクセスする Telnet セッションで REP をイネーブルにすると、ルータへの接続が失われることがあります。
• 同じセグメントやインターフェイスで REP と STP を実行することはできません。
• STP ネットワークを REP セグメントに接続する場合、接続はセグメント エッジであることを確認してください。 エッジで実行されていない STP 接続は、REP セグメントでは STP が実行されないため、ブリッジング ループが発生する可能性があります。 すべての STP BPDU は、REP インターフェイスで廃棄されます。
• REP がルータの 2 つのポートでイネーブルの場合、両方のポートが通常セグメント ポートまたはエッジ ポートである必要があります。 REP ポートは以下の規則に従います。

  • 1 つのルータ上で 1 つのポートだけがセグメントで設定される場合、このポートは 1 つのエッジ ポートである必要があります。
  • 1 つのルータ上で 2 つのポートが同じセグメントに属する場合、両方のポートはエッジ ポートであるか、通常のセグメント ポートである必要があります。
  • 1 つのルータ上で 2 つのポートが同じセグメントに属し、1 つがエッジ ポートとして設定され、もう 1 つが通常のセグメント ポートとして設定された場合（設定ミス）、エッジ ポートは通常のセグメント ポートとして処理されます。
• REP インターフェイスはブロックされた状態になり、ブロック解除できるようになるまでブロックされた状態のまま残ります。 突然の接続切断を避けるために、この状態を意識しておく必要があります。
• REP ポートは、次のポート タイプのいずれかに設定できません。

  • スイッチド ポート アナライザ（SPAN）宛先ポート
  • プライベート VLAN ポート
  • トンネル ポート
  • アクセス ポート
• ルータごとに最大 22 の REP セグメントを設定できます。

Resilient Ethernet Protocol（REP）は、Cisco ASR 903 シリーズ ルータのインターフェイス レベルの EFP トランク ポートで設定できます。 トランク EFP ポートでは、複数のブリッジド VLAN サービスを実行することができます。 VLAN は、トランク EFP ポートでブロックまたはフォワーディング ステートに設定できます。 ユーザは、ポートで REP をイネーブルにする必要があります。 デフォルトでは、REP はすべてのポートでディセーブルです。

リング ネットワーク トポロジでは、Fast Last Link Status（LSL）プロセスがネイバー ポートを検出し、そのポートとの接続を維持します。 ポートのタイマーは、200 ～ 10000 ミリ秒の範囲で LSL フレームを受信するように設定できます。 LSL フレームがネイバー ポートから 200 ～ 10000 ミリ秒の範囲で受信されない場合、ルータ間のリンクはダウンしていると見なされます。 リンクを起動しトラフィックを復元するために、切断操作とアクションが実行されます。

リング ネットワーク トポロジでは、REP が 50 ミリ秒以内でトラフィックを収束できない場合があります。 たとえば、トポロジが銅ケーブルの場合、銅インターフェイスのハードウェア制限により、REP はトラフィックの収束に失敗する可能性があります。 このようなシナリオでは、リモート エンドがローカル ポートのシャットダウン障害を検出するために最大で 700 ミリ秒かかる場合があります。 REP LSL は、リモート側で高いタイマー粒度と速い障害検出を達成できるように強化されました。

次の図は、銅インターフェイスのハードウェア制限による障害検出の遅延を示します。

図 3. 障害検出の遅延

ルータがクラッシュした場合、ルータがアクティブ モードになり、REP Fast Hello パケットの送信を開始するまで、3 ～ 5 秒かかります。 lsl age out timer コマンドで設定されたエージング アウト タイマーの値が、3 秒より短い場合、リモート エンドはポート障害を検出して再コンバージェンスします。 再コンバージェンス後に、ルータは特殊なタイプ、長さ、および値（TLV）を持つ BPDU を接続ポートに送信します。 ルータは、次の REP スリーウェイ リンク完全性チェックに失敗しないように、ポートのローカルおよびリモートのシーケンス番号を学習します。 REP のステートフル スイッチオーバー（SSO）のサポートは、LSL インターバルの期限が切れる前に、Fast Hello パケットがルータから送信できるようにします。

リング ネットワーク トポロジでは、集約ノードで REP がサポートされません。 REP セグメントは、スイッチの収束を達成するために、ネイバーのないポートで作成できます。 次の図は、リング トポロジの非ネイバー エッジ ポートとしての P1 および P2 を示します。 この設定で P1 および P2 はトラフィックをブロックすることがあります。 リンクのいずれかに障害が発生した場合、REP 設定のすべてのスイッチが収束します。 P1 および P2 はエッジではないため、次のタスクをサポートしていません。

• VLAN ロード バランシングを実行します。
• 他のセグメントとスパニングツリー プロトコル（STP）へのトポロジ変更を検出します。
• プリエンプション処理できるポートを選択します。
• 完全なセグメント トポロジを表示します。

非ネイバー エッジ サポートは、内部ネイバーがある新しいタイプのエッジを定義できるようにします。 次の図では、P1 および P2 は中間セグメント ポートではなく、非ネイバー エッジ ポートとして設定されます。 これらのポートはエッジ ポートのプロパティを継承し、上に示されている制約を克服します。 したがって、非ネイバー エッジ ポート（P1 または P2）はマルチ スパニングツリー（MST）プロトコル、Topology Change Notification（TCN）、および別のセグメントの REP TCN を集約スイッチに送信できます。

図 4. 非ネイバー エッジ ポートがあるリング トポロジ

1.    enable


2.    configure terminal


3.    rep admin vlan vlan-id


4.    end


5.    show interface [interface-id] rep [detail]


6.    copy running-config startup-config

Router> enable

Router# configure terminal

Router(config)# rep admin vlan 2

Router(config)# end

Router# show interface gigabitethernet0/1 rep detail

Router# copy running-config startup-config

1.    enable


2.    configure terminal


3.    interface type number


4.    service instance trunk service-instance-id ethernet


5.    encapsulation dot1q vlan range


6.    rewrite ingress tag pop 1 symmetric


7.    bridge-domain from-encapsulation


8.    end

Router> enable

Router# configure terminal

Router(config)# interface GigabitEthernet 0/0/1

Router(config-if)# service instance trunk 1 ethernet

Router(config-if-srv)# encapsulation dot1q vlan 10

Router(config-if-srv)# rewrite ingress tag pop 1 symmetric

Router(config-if-srv)# bridge-domain from-encapsulation

Router (config-if-srv)end

1.    enable


2.    configure terminal


3.    interface interface type number


4.    rep segment segment-id [edge [primary]] [preferred]


5.    rep stcn {interface type number | segment id-list | stp}


6.    rep block port {id port-id | neighbor-offset | preferred} vlan {vlan-list | all}


7.    rep preempt delay seconds


8.    end


9.    show interface type number rep [detail]


10.    copy running-config startup-config

Router> enable

Router# configure terminal

Router(config)# interface GigabitEthernet 0/0/1

Router(config-if)# rep segment t1 edge preferred

Router(config-if)# rep stcn segment 2-5 

Router(config-if)# rep block port 0009001818D68700 vlan all

Router(config-if)# rep preempt delay 60 

Router(config-if-srv)# end 

Router# show interface Gigabitethernet0/0/1 rep detail

Router# copy running-config startup-config

VLAN ロード バランシングのプリエンプションを設定するには、プライマリ エッジ ポートを含むセグメントのあるルータ上で、以下の手順を完了します。

1.    enable


2.    configure terminal


3.    snmp mib rep trap-rate value


4.    end


5.    show running-config


6.    copy running-config startup-config

Router> enable

Router# configure terminal

Router(config)# snmp mib rep trap-rate 500

Router(config)# end

Router# show running-config

Router# copy running-config startup-config

1.    enable


2.    show interface [interface-id] rep [detail]


3.    show rep topology [segment segment-id] [archive] [detail]

Router> enable

Router# show interface gigabitethernet0/1 rep detail

Router# show rep topology

1.    enable


2.    configure terminal


3.    interface type number


4.    rep segment segment-id [edge [ no-neighbor] [primary]] [preferred]


5.    rep stcn {interface type number | segment id-list | stp}


6.    rep block port {id port-id | neighbor-offset | preferred} vlan {vlan-list | all}


7.    rep lsl-retries number-of-tries


8.    rep lsl-age-timer timer-value


9.    rep preempt delay seconds


10.    end


11.    show interface type number rep [detail]


12.    copy running-config startup-config

Router> enable

Router# configure terminal

Router(config)# interface Gigabitethernet 0/0/1

Router(config-if)# rep segment 1 edge preferred

Router(config-if)# rep stcn segment 2-5 

Router(config-if)# rep block port 0009001818D68700 vlan all

Router(config-if)# rep lsl-retries 3 

Router(config-if)# rep lsl-age-timer 200 

Router(config-if)# rep preempt delay 60 

Router(config-if-srv)# end 

Router# show interface Gigabitethernet0/0/1 rep detail

Router# copy running-config startup-config

1.    enable


2.    configure terminal


3.    interface type number


4.    rep segment segment-id [edge [no-neighbor] [primary]] [preferred]

Router> enable

Router# configure terminal

Router(config)# interface GigabitEthernet 0/0/1

Router(config-if)# rep segment 1 edge no-neighbor preferred