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この章の内容は、次のとおりです。
Q-in-Q VLAN トンネルを使用することで、サービス プロバイダーは第 2 の 802.1Q タグをすでにタグ付けされたフレームに追加して、カスタマーに内部使用の VLAN をすべて提供しながら、インフラストラクチャ内で異なるカスタマーのトラフィックを分離することができます。
サービス プロバイダーのビジネス カスタマーには、多くの場合、サポートする VLAN ID および VLAN の数に固有の要件があります。同一サービスプロバイダー ネットワークのさまざまなカスタマーが必要とする VLAN 範囲は重複し、インフラストラクチャを通るカスタマーのトラフィックは混合してしまうことがあります。カスタマーごとに一意の VLAN ID 範囲を割り当てると、カスタマーの設定が制限され、802.1Q 仕様の 4096 の VLAN に関する上限を容易に超えてしまいます。
(注) |
Q-in-Q は、ポート チャネルでサポートされます。非対称リンクとしてポート チャネルを設定するには、ポート チャネル内のすべてのポートが同じトンネリング設定でなければなりません。 |
サービス プロバイダーは、802.1Q トンネリング機能を使用すると、単一の VLAN を使用して、複数の VLAN を含むカスタマーをサポートできます。同一の VLAN 上にあるように見えるときでも、サービス プロバイダー インフラストラクチャ内のカスタマーの VLAN ID を保護したり、異なるカスタマーの VLAN トラフィックを分離しておくことができます。IEEE 802.1Q トンネリングは、VLAN-in-VLAN 階層構造およびタグ付きパケットへのタギングによって、VLAN スペースを拡張します。802.1Q トンネリングをサポートするように設定されたポートは、トンネル ポートといいます。トンネリングを設定する場合、トンネリング専用の VLAN にトンネル ポートを割り当てます。カスタマーごとに個別の VLAN が必要ですが、その VLAN はカスタマーの VLAN をすべてサポートします。
適切な VLAN ID で通常どおりにタグ付けされたカスタマーのトラフィックは、カスタマー デバイスの 802.1Q トランク ポートからサービス プロバイダー側のエッジ スイッチのトンネル ポートに発信されます。カスタマー デバイスとエッジ スイッチの間のリンクは、一方の端が 802.1Q トランク ポート、反対側がトンネル ポートとして設定されているので、非対称リンクです。それぞれのカスタマーに固有のアクセス VLAN ID には、トンネル ポート インターフェイスを割り当てます。
(注) |
選択的 Q-in-Q トンネリングはサポートされません。トンネル ポートに着信するすべてのフレームは、Q-in-Q タギングの対象となります。 |
サービスプロバイダー エッジ スイッチのトンネル ポートに着信するパケット(適切な VLAN ID ですでに 802.1Q タグ付けされている)は、カスタマーに一意である VLAN ID を含む 802.1Q タグの別のレイヤでカプセル化されます。元々のカスタマーの 802.1Q タグは、カプセル化されたパケットの中に維持されます。したがって、サービスプロバイダー インフラストラクチャに着信するパケットは二重にタグ付けされます。
外部タグには、カスタマーの(サービス プロバイダーによって割り当てられた)アクセス VLAN ID が含まれます。(カスタマーによって割り当てられた)内部タグの VLAN ID は、受信トラフィックの VLAN です。この二重タギングは、タグ スタック構成 Double-Q または Q-in-Q と呼ばれます。
次の図に、タグなし、タグ付き、および二重タグ付きのイーサネット フレーム間の相違点を示します。
この方法で、外部タグの VLAN ID スペースは内部タグの VLAN ID スペースに依存しません。単一の外部 VLAN ID は、個々のカスタマーの全体の VLAN ID スペースを表すことができます。この方法により、カスタマーのレイヤ 2 ネットワークをサービス プロバイダー ネットワーク全体に拡張して、複数のサイトに仮想 LAN インフラストラクチャを作成することも可能になります。
(注) |
階層型タギング、すなわちマルチレベルの dot1q タギング Q-in-Q はサポートされていません。 |
エッジ スイッチで 802.1Q トンネリングを設定する場合は、サービス プロバイダー ネットワークにパケットを送信するために、802.1Q トランク ポートを使用する必要があります。ただし、サービスプロバイダー ネットワークのコアを通過するパケットは、IEEE 802.1Q トランク、ISL トランク、または非トランキング リンクで伝送される場合があります。802.1Q トランクをこれらのコア スイッチで使用する場合には、802.1Q トランクのネイティブ VLAN を、同じスイッチ上の dot1q トンネル ポートのどのネイティブ VLAN にも一致させないでください。ネイティブ VLAN 上のトラフィックが 802.1Q 送信トランク ポートでタグ付けされなくなるためです。
VLAN 40 は、サービス プロバイダー ネットワークの入力エッジ スイッチ(スイッチ B)において、カスタマー X からの 802.1Q トランク ポートのネイティブ VLAN として設定されています。カスタマー X のスイッチ A は、VLAN 30 のタグ付きパケットを、アクセス VLAN 40 に属する、サービスプロバイダー ネットワークのスイッチ B の入力トンネル ポートに送信します。トンネル ポートのアクセス VLAN(VLAN 40)は、エッジ スイッチのトランク ポートのネイティブ VLAN(VLAN 40)と同じなので、トンネル ポートから受信したタグ付きパケットに 802.1Q タグは追加されません。パケットには VLAN 30 タグだけが付いて、サービスプロバイダー ネットワークで出力エッジ スイッチ(スイッチ C)のトランク ポートに送信され、出力スイッチ トンネルによってカスタマー Y に間違えて送信されます。
次の図は、ネイティブ VLAN のリスクを示します。
ネイティブ VLAN の問題は、次のようないくつかの方法で解決できます。
802.1Q トランクから出るすべてのパケット(ネイティブ VLAN を含む)が、vlan dot1q tag native コマンドを使用してタグ付けされるように、エッジ スイッチを設定します。すべての 802.1Q トランクでネイティブ VLAN パケットにタグを付けるようにスイッチを設定した場合、スイッチはタグなしパケットを受信しますが、タグ付きパケットだけを送信します。
(注) |
vlan dot1q tag native コマンドは、すべてのトランク ポート上のタギング動作に影響を与えるグローバル コマンドです。 |
エッジ スイッチのトランク ポートのネイティブ VLAN ID が、カスタマー VLAN 範囲に属さないようにします。たとえばトランク ポートが VLAN100 ~ 200 のトラフィックを運ぶ場合は、この範囲以外の番号をネイティブ VLAN に割り当てます。
サービスプロバイダー ネットワーク経由で接続される複数のサイトのカスタマーは、さまざまなレイヤ 2 プロトコルを実行して、すべてのリモート サイトおよびローカル サイトを含むようにトポロジを拡大する必要があります。スパニングツリー プロトコル(STP)が適切に稼働している必要があり、すべての VLAN で、ローカル サイトおよびサービスプロバイダー インフラストラクチャ経由のすべてのリモート サイトを含む、適切なスパニングツリーを構築する必要があります。Cisco Discovery Protocol(CDP)は、ローカルおよびリモート サイトから隣接するシスコ デバイスを検出することができる必要があり、VLAN トランキング プロトコル(VTP)は、カスタマー ネットワークのすべてのサイトを通して一貫した VLAN 設定を提供する必要があります。
プロトコル トンネリングがイネーブルになると、サービス プロバイダー インフラストラクチャの受信側にあるエッジ スイッチが、レイヤ 2 プロトコルを特別の MAC アドレスでカプセル化し、サービス プロバイダー ネットワークの端まで送信します。ネットワークのコア スイッチでは、このパケットが処理されずに通常のパケットとして転送されます。CDP、STP、または VTP のブリッジ プロトコル データ ユニット(BPDU)は、サービスプロバイダー インフラストラクチャを通過し、サービスプロバイダー ネットワークの発信側にあるカスタマー スイッチまで配信されます。同一パケットは同じ VLAN のすべてのカスタマー ポートで受信されます。
802.1Q トンネリング ポートでプロトコルのトンネリングをイネーブルにしていない場合、サービスプロバイダー ネットワークの受信側のリモート スイッチでは BPDU を受信せず、STP、CDP、802.1X、および VTP を適切に実行できません。プロトコルのトンネリングがイネーブルである場合、それぞれのカスタマー ネットワークのレイヤ 2 プロトコルは、サービスプロバイダー ネットワーク内で動作しているものから完全に区別されます。802.1Q トンネリングでサービスプロバイダー ネットワークを通してトラフィックを送信する、さまざまなサイトのカスタマー スイッチでは、カスタマー VLAN が完全に認識されます。
(注) |
レイヤ 2 プロトコルのトンネリングは、ソフトウェアで BPDU をトンネリングすることで動作します。スーパーバイザ モジュールが受信する多数の BPDU により CPU の負荷が大きくなります。この負荷は、BPDU としてマークされたパケットに関して設定されるコントロール プレーン ポリシング(CoPP)によって制御されます。 |
たとえば、以下の図で、カスタマー X には、サービス プロバイダー ネットワークを介して接続された同じ VLAN に 4 台のスイッチがあります。ネットワークが BPDU をトンネリングしないと、ネットワークの遠端のスイッチは STP、CDP、802.1X、および VTP プロトコルを正しく実行できません。
前の例では、カスタマー X、サイト 1 のスイッチ上の VLAN で動作する STP は、カスタマー X、サイト 2 のスイッチに基づくコンバージェンス パラメータを考慮せずに、このサイトのスイッチのスパニング ツリーを構築します。
以下の図は、BPDU トンネリングがイネーブルになっていない場合の、カスタマーのネットワークでの結果トポロジを示します。
製品 |
ライセンス要件 |
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Cisco NX-OS |
802.1Q-in-Q VLAN トンネリングおよび L2 プロトコルのトンネリングにライセンスは必要ありません。ライセンス パッケージに含まれていない機能はすべて Cisco NX-OS システム イメージにバンドルされており、追加費用は一切発生しません。NX-OS ライセンス方式の詳細については、『Cisco NX-OS Licensing Guide』を参照してください。 |
Q-in-Q トンネリングおよびレイヤ 2 トンネリングには、次の設定に関する注意事項と制約事項があります。
サービスプロバイダー ネットワーク内のスイッチは、Q-in-Q タギングによる MTU サイズの増加に対応するように設定する必要があります。
選択的 Q-in-Q トンネリングはサポートされません。トンネル ポートに着信するすべてのフレームは、Q-in-Q タギングの対象となります。
Q-in-Q タグ付きパケットの MAC アドレス ラーニングは、外部 VLAN(サービス プロバイダー VLAN)タグに基づいています。単一の MAC アドレスが複数の内部(カスタマー)VLAN で使用される配置においては、パケット転送の問題が発生する場合があります。
レイヤ 3 以上のパラメータは、トンネル トラフィックでは識別できません(レイヤ 3 宛先や送信元アドレスなど)。トンネル型トラフィックはルーティングできません。
MAC アドレスに基づくフレーム配布を使用する必要があります。
プライベート VLAN をサポートするように設定されたポートに 802.1Q トンネリング機能を設定することはできません。プライベート VLAN は、これらの導入には必要ではありません。
CDP は、必要に応じて、dot1Q トンネル ポートで明示的にディセーブルにする必要があります。
トンネル VLAN の IGMP スヌーピングをディセーブルにする必要があります。
ネイティブ VLAN でのタギングを維持し、タグなしトラフィックをドロップしてネイティブ VLAN の誤設定を防止するには、vlan dot1Q tag native コマンドを実行する必要があります。
802.1Q インターフェイスをエッジ ポートにするように手動で設定する必要があります。
Dot1x トンネリングはサポートされていません。
switchport mode コマンドを使用して dot1q-tunnel ポートを作成します。
(注) |
spanning-tree port type edge コマンドを使用して、エッジ ポートに 802.1Q トンネル ポートを設定する必要があります。switchport access vlan vlan-id コマンドを入力すると、ポートの VLAN メンバーシップが変更されます。 dot1q-tunnel ポートに割り当てられたアクセス VLAN の IGMP スヌーピングをディセーブルにして、マルチキャスト パケットが Q-in-Q トンネルを通過できるようにする必要があります。 |
はじめに、スイッチ ポートとしてインターフェイスを設定する必要があります。
次に、802.1Q トンネル ポートを作成する例を示します。
switch# configure terminal switch(config)# interface ethernet 7/1 switch(config-if)# switchport switch(config-if)# switchport mode dot1q-tunnel switch(config-if)# exit switch(config)# exit switch# show dot1q-tunnel
802.1Q トンネル ポートでプロトコルのトンネリングをイネーブルにできます。
次に、802.1Q トンネル ポートでプロトコルのトンネリングをイネーブルにする例を示します。
switch# configure terminal switch(config)# interface ethernet 7/1 switch(config-if)# switchport switch(config-if)# switchport mode dot1q-tunnel switch(config-if)# l2protocol tunnel stp switch(config-if)# exit switch(config)# exit
レイヤ 2 プロトコルのトンネリング ポートに対するポート ドロップおよびシャットダウン値を指定できます。
次に、レイヤ 2 プロトコル トンネル ポートのしきい値を設定する例を示します。
switch# configure terminal switch(config)# interface ethernet 7/1 switch(config-if)# switchport switch(config-if)# switchport mode dot1q-tunnel switch(config)# l2protocol tunnel drop-threshold 3000 switch(config)# l2protocol tunnel shutdown-threshold 3000 switch(config)# exit switch# copy running-config startup-config
Q-in-Q トンネルおよびレイヤ 2 プロトコルのトンネリングの設定情報を確認するには、次のコマンドを使用します。
コマンド | 目的 |
---|---|
clear l2protocol tunnel counters [interface if-range] |
すべての統計情報カウンタをクリアします。インターフェイスが指定されていない場合、すべてのインターフェイスのレイヤ 2 プロトコル トンネル統計情報がクリアされます。 |
show dot1q-tunnel [interface if-range] |
dot1q トンネル モードのインターフェイス範囲またはすべてのインターフェイスが表示されます。 |
show l2protocol tunnel [interface if-range | vlan vlan-id] |
一定範囲のインターフェイスや、特定の VLAN の一部であるすべての dot1q-tunnel インターフェイスまたはすべてのインターフェイスの、レイヤ 2 プロトコル トンネル情報を表示します。 |
show l2protocol tunnel summary |
レイヤ 2 プロトコル トンネルが設定されているすべてのポートのサマリーを表示します。 |
show running-config l2pt |
現在のレイヤ 2 プロトコル トンネルの実行コンフィギュレーションを表示します。 |
次に、イーサネット 7/1 に着信するトラフィックに対し Q-in-Q を処理するよう設定されたサービス プロバイダーのスイッチを示します。レイヤ 2 プロトコル トンネルが STP BPDU に対してイネーブルにされます。このカスタマーは VLAN 10(外部 VLAN タグ)に割り当てられます。
switch# configure terminal Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. switch(config)# vlan 10 switch(config-vlan)# no shutdown switch(config-vlan)# vlan configuration 8 switch(config-vlan-config)# no ip igmp snooping switch(config-vlan-config)# exit switch(config-vlan)# exit switch(config)# interface ethernet 7/1 switch(config-if)# switchport switch(config-if)# switchport mode dot1q-tunnel switch(config-if)# switchport access vlan 10 switch(config-if)# spanning-tree port type edge switch(config-if)# l2protocol tunnel stp switch(config-if)# no shutdown switch(config-if)# exit switch(config)# exit switch#
機能名 |
リリース |
機能情報 |
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6.0(2)U1(1) |
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L2 プロトコルのトンネリング |
6.0(2)U1(1) |
この機能が導入されました。 |