Cisco IE 3000 スイッチ ソフトウェア コンフィギュ レーション ガイド,12.2(55)SE

Cisco IOS IP SLA によるネットワーク パフォーマンスの測定

IP SLA を使用すると、プローブを物理的に配置しなくても、ネットワーク内の任意のエリア（コア、ディストリビューション、エッジ）間のパフォーマンスをモニタできます。IP SLA は生成したトラフィックを使用して 2 つのネットワーク装置間のネットワーク パフォーマンスを測定します。図 46-1 に、生成したパケットを送信元装置が宛先装置に送信して IP SLA を開始する方法を示します。宛先装置がこのパケットを受信すると、IP SLA 動作のタイプに応じて、タイムスタンプ情報を含めて送信元装置に応答し、パフォーマンス メトリックを計算できるようにします。IP SLA 動作では、UDP などの特定のプロトコルを使用して、ネットワークの送信元装置から宛先までの間のネットワーク測定を実行します。

図 46-1 Cisco IOS IP SLA 動作

IP SLA ネットワーク パフォーマンス測定を実装するには、次の作業を実行する必要があります。

1. IP SLA 応答側をイネーブルにします（必要な場合）。

2. IP SLA の必要な動作タイプを設定します。

3. 指定した動作タイプで使用可能なオプションを設定します。

4. スレッシュホールド条件を設定します（必要な場合）。

5. 実行する動作をスケジューリングし、ある期間動作させて統計情報を収集します。

6. Cisco IOS CLI を使用するか、SNMP 機能を備えた Network Management System（NMS; ネットワーク管理システム）を使用して、動作の結果を表示および分析します。

IP SLA 動作の詳細については、次の URL にアクセスして、『 Cisco IOS IP SLAs Configuration Guide 』で動作に関する章を参照してください。 http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipsla/configuration/guide/12_4t/sla_12_4t_book.html

（注） スイッチは、ゲートキーパー登録遅延動作測定を使用する Voice over IP（VoIP）サービス レベルをサポートしません。IP SLA アプリケーションを設定する前に show ip sla application 特権 EXEC コマンドを使用すると、ご使用のソフトウェア イメージでその動作タイプがサポートされるかどうかを確認できます。

IP SLA 応答側および IP SLA 制御プロトコル

IP SLA 応答側は宛先のシスコ デバイスに組み込まれたコンポーネントで、IP SLA 要求パケットを予想してそれに応答します。応答側は、専用プローブを必要とせずに正確な測定を実施します。応答側は、Cisco IOS IP SLA 制御プロトコルを使用して、待ち受けと応答の実行ポートを通知できるメカニズムを提供します。宛先 IP SLA 応答側に対して送信元になれるのは、Cisco IOS 装置だけです。

（注） IP SLA 応答側には、Cisco IOS レイヤ 2 応答側設定可能スイッチを使用できます（LAN ベース イメージを実行する Catalyst 2960 または IE 3000 スイッチ、IP ベース イメージを実行する Catalyst 3560 または 3750 スイッチなど）。応答側が IP SLA のすべての機能をサポートする必要はありません。

図 46-1 に、IP ネットワーク内での Cisco IOS IP SLA 応答側の配置例を示します。応答側は、IP SLA 動作が送信する制御プロトコル メッセージを特定のポートで待ち受けます。制御メッセージを受信すると、指定された UDP ポートまたは TCP ポートを、指定された期間、イネーブルにします。この期間中に、応答側は要求を受け付け、その応答を返します。ポートは IP SLA パケットに応答したあと、または指定された時間が経過したときにディセーブルにされます。セキュリティの強化には、制御メッセージに MD5 認証を利用できます。

すべての IP SLA 動作に対応するように宛先装置で応答側をイネーブルにする必要はありません。たとえば、宛先ルータですでに提供されているサービス（Telnet、HTTP など）に応答側は必要ありません。IP SLA 応答側は非シスコ デバイス上には設定できません。また、Cisco IOS IP SLA が動作パケットを送信できるのは、これらの装置で固有のサービスに対してだけです。

IP SLA の応答時間の計算

スイッチおよびルータの着信パケットの処理には、他にプライオリティの高い処理があるために数十ミリ秒かかることがあります。この遅延は応答時間に影響します。テストパケット応答が処理待ちのキューに入っていることもあるからです。このような場合、応答時間には本来のネットワーク遅延が正確に反映されません。IP SLA は、送信元装置および接続先装置（応答側が使用されている場合）での処理遅延をできるだけ小さくして、正しいラウンドトリップ時間が得られるようにしています。IP SLA テスト パケットでは処理遅延を最小化するためにタイム スタンプが使用されます。

IP SLA 応答側がイネーブルになっていると、接続先装置ではパケットがインターフェイスに着信したときに割り込みレベルでタイム スタンプを付加し、送信するときにも付加できるので、処理時間が省かれます。このタイム スタンプはサブミリ秒の精度で作成されます。

図 46-2 に、応答側の動作を示します。ラウンドトリップ時間の計算では、4 つのタイム スタンプを使用します。ターゲット ルータで応答側機能がイネーブルになっている場合、タイム スタンプ 3（TS3）からタイム スタンプ 2（TS2）を引いてテスト パケットの処理に使用された時間を求め、これをデルタ（Δ）とします。次に、全体のラウンドトリップ時間からこのデルタの値を引きます。IP SLA により、ソース ルータでも同じ方法が適用されます。その場合、割り込みレベルで着信のタイム スタンプ 4（TS4）が付加されるので精度が向上します。

図 46-2 Cisco IOS IP SLA 応答側のタイム スタンプ

接続先装置に 2 つのタイム スタンプがあると、一方向遅延、ジッタ、方向性を持つパケット損失を追跡できるという利点もあります。ネットワーク動作の多くは非同期なので、これらの統計情報を得ておくことが重要です。ただし、一方向遅延測定をキャプチャする場合は、ソース ルータとターゲット ルータの両方に Network Time Protocol（NTP; ネットワーク タイム プロトコル）を設定し、両方のルータを同じクロック ソースに同期させる必要があります。一方向ジッタの測定の場合、クロックを同期させる必要はありません。

IP SLA 動作のスケジューリング

IP SLA 動作を設定する場合、統計情報のキャプチャとエラー情報の収集を開始するように動作をスケジューリングする必要があります。スケジューリングには、すぐに動作を開始する方法と、月、日、時間を指定して開始する方法があります。pending オプションを使用して、あとで動作を開始することもできます。pending オプションは動作の内部ステータスの 1 つで、SNMP を介して表示できます。トリガーを待つ反応（スレッシュホールド）動作の場合にも、この pending ステータスを使用します。IP SLA 動作を一度に 1 つスケジューリングすることも、複数スケジューリングすることもできます。

Cisco IOS CLI または CISCO RTTMON-MIB からは、IP サービス イメージを実行するスイッチ上に 1 つのコマンドで複数の IP SLA 動作をスケジューリングできます。複数の動作を等間隔で実行するようにスケジューリングすれば、IP SLA モニタリングのトラフィック量を制御できます。IP SLA 動作を分散することで CPU 使用率を最小化できるので、ネットワークのスケーラビリティが向上します。

IP SLA 複数動作のスケジューリング機能の詳細については、次の URL の『 Cisco IOS IP SLAs Configuration Guide 』の「IP SLAs - Multiple Operation Scheduling」の章を参照してください。 http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipsla/configuration/guide/12_4t/sla_12_4t_book.html

IP SLA 動作のスレッシュホールドのモニタリング

サービス レベル契約モニタリングを適切に利用するには、何らかの違反が予想される場合にすぐに通知されるメカニズムを設定する必要があります。IP SLA は次のようなイベントによってトリガーされる SNMP トラップを送信できます。

• 接続の切断

• タイムアウト

• ラウンドトリップ時間のスレッシュホールド

• 平均ジッタ スレッシュホールド

• 一方向パケット損失

• 一方向ジッタ

• 一方向 Mean Opinion Score（MOS; 平均オピニオン評点）

• 一方向遅延

IP SLA のスレッシュホールドを超過した場合に、もう 1 つ IP SLA 動作をトリガーさせて、さらに分析することもできます。たとえば、トラブルシューティングのために、頻度を増やしたり、ICMP パス エコーや ICMP パス ジッタ動作を開始させたりすることができます。

設定するスレッシュホールドのタイプとレベルの決定は複雑になる場合があり、ネットワークで使用されている IP サービスのタイプによっても変わってきます。Cisco IOS IP SLA 動作でスレッシュホールドを使用する方法の詳細については、次の URL にある『 Cisco IOS IP SLAs Configuration Guide 』の「IP SLAs--Proactive Threshold Monitoring」を参照してください。
http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipsla/configuration/guide/12_4t/sla_12_4t_book.html

デフォルト設定

IP SLA 動作は設定されていません。

設定時の注意事項

IP SLA コマンドについては、次の URL の『 Cisco IOS IP SLAs Command Reference, Release 12.4T 』のコマンド リファレンスを参照してください。
http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipsla/command/reference/sla_book.html

詳細な説明と設定手順については、次の URL の『 Cisco IOS IP SLAs Configuration Guide, Release 12.4T 』を参照してください。
http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipsla/configuration/guide/12_4t/sla_12_4t_book.html

スイッチは、このマニュアルで説明する IP SLA コマンドや動作をすべてサポートするわけではありません。スイッチがサポートするのは、UDP ジッタ、UDP エコー、HTTP、TCP 接続、ICMP エコー、ICMP パス エコー、ICMP パス ジッタ、FTP、DNS、および DHCP を使用する IP サービス レベル分析です。また、複数動作のスケジューリングおよび予防的スレッシュホールド モニタリングもサポートします。ゲートキーパー登録遅延動作測定を使用する VoIP サービス レベルはサポートしません。

IP SLA アプリケーションを設定する前に show ip sla application 特権 EXEC コマンドを使用すると、ご使用のソフトウェア イメージでその動作タイプがサポートされるかどうかを確認できます。次に、コマンドの出力例を示します。

IP SLA 応答側の設定

IP SLA 応答側を利用できるのは、IP SLA のすべての機能をサポートしていないレイヤ 2 スイッチ（例：LAN ベース イメージを実行する Catalyst 2960 または Cisco ME 2400 または IE 3000 スイッチ）などの Cisco IOS ソフトウェアベース装置だけです。接続先装置（動作対象）上で IP SLA 応答側を設定するには、特権 EXEC モードから開始して、次の手順を実行します。

IP SLA 応答側をディセーブルにするには、 no ip sla responder グローバル コンフィギュレーション コマンドを入力します。次に、装置を UDP ジッタ IP SLA 動作の応答側に設定する例を示します。

（注） IP SLA 応答側が機能するには、IP サービス イメージを実行する Catalyst 3750 または Catalyst 3560 スイッチなど、IP SLA のすべての機能をサポートする送信元装置も設定する必要があります。設定の詳細については、送信元装置のマニュアルを参照してください。

UDP ジッタ動作を使用した IP サービス レベルの分析

ジッタは、インターパケット遅延のばらつきです。送信元から宛先に複数のパケットが連続して 10 ミリ秒間隔で送信された場合、ネットワークが正しく動作していれば宛先でも同じパケット群を 10 ミリ秒間隔で受信するはずです。しかし、ネットワークに遅延があると（キューイング、別ルートでの到着など）、パケット間の到着遅延は 10 ミリ秒よりも長くなったり短くなったりすることがあります。ジッタ値がプラスの場合は、パケットが 10 ミリ秒より長い間隔で到着したことを意味します。パケットが 12 ミリ秒間隔で到着した場合、ジッタ値は +2 ミリ秒となり、パケットが 8 ミリ秒間隔で到着した場合、ジッタ値は -2 ミリ秒となります。遅延に影響されやすいネットワークでは、プラスのジッタ値は望ましくなく、ジッタ値は 0 が理想的です。

IP SLA UDP ジッタ動作は、ジッタのモニタリング以外に多目的のデータ収集動作に使用できます。パケット IP SLA は搬送パケットを生成し、送信元と動作対象間でシーケンス情報の送受信とタイム スタンプの送受信を行います。これらに基づいて、UDP ジッタ動作は次のデータを測定します。

• 方向別ジッタ（送信元から宛先へ、宛先から送信元へ）

• 方向別パケット損失

• 方向別遅延（一方向遅延）

• ラウンドトリップ遅延（平均ラウンドトリップ時間）

データの送信と受信でパスが異なることがあるので（非対称）、方向別データを使用してネットワークで輻輳などの問題が発生している場所を簡単に特定できます。

UDP ジッタ動作では、合成（シミュレーション）UDP トラフィックを生成し、ソース ルータからターゲット ルータに多数の UDP パケットを送信します。パケットのサイズ、パケット同士の間隔（ミリ秒）、繰り返しの頻度は任意です。デフォルトでは、ペイロード サイズ 10 バイトのパケットフレームを 10 個、10 ミリ秒ごとに生成し、60 秒ごとに動作を繰り返します。これらのパラメータは、提供する IP サービスが最もよくシミュレートされるように設定します。

一方向遅延を正確に測定するには、送信元装置と接続先装置の間で時刻同期（NTP などにより提供される）が必要です。一方向ジッタとパケット損失を測定する場合は、時刻同期は必要ありません。送信元装置と接続先装置の間で時刻が同期していない場合、一方向ジッタとパケット損失のデータが戻りますが、UDP ジッタ動作による一方向遅延測定では 0 の値が戻ります。

（注） 送信元装置上で UDP ジッタ動作を設定する前に、接続先装置（動作対象）上で IP SLA 応答側をイネーブルにする必要があります。

送信元装置上で UDP ジッタ動作を設定するには、特権 EXEC モードから開始して、次の手順を実行します。

IP SLA 動作をディセーブルにするには、 no ip sla operation-number グローバル コンフィギュレーション コマンドを入力します。次に、UDP ジッタ IP SLA 動作を設定する例を示します。

ICMP エコー動作を使用した IP サービス レベルの分析

ICMP エコー動作では、シスコ デバイスと IP を使用する任意の装置との間のエンドツーエンド応答時間を測定します。応答時間は、ICMP エコー要求メッセージを宛先に送信してから ICMP エコー応答を受信するまでにかかった時間を測定して算出します。お客様の多くは、送信元 IP SLA 装置と宛先 IP 装置との間の応答時間の測定に、IP SLA ICMP ベース動作、社内 ping テスト、または ping ベースの専用プローブを使用しています。IP SLA ICMP エコー動作と ICMP ping テストは同じ仕様に準拠しているので、どちらの方法でも同じ応答時間が得られます。

（注） この動作では、IP SLA 応答側をイネーブルにする必要はありません。

送信元装置上で ICMP エコー動作を設定するには、特権 EXEC モードから開始して、次の手順を実行します。

IP SLA 動作をディセーブルにするには、 no ip sla operation-number グローバル コンフィギュレーション コマンドを入力します。次に、ICMP エコー IP SLA 動作を設定する例を示します。