Cisco IOS IP SLA の概要
CiscoIOS IP SLA はネットワークにデータを送信し、複数のネットワーク間あるいは複数のネットワーク パス内のパフォーマンスを測定します。ネットワーク データおよび IP サービスをシミュレーションし、ネットワーク パフォーマンス情報をリアル タイムで収集します。Cisco IOS IP SLA は、Cisco IOS デバイス間のトラフィックまたは Cisco IOS デバイスからネットワーク アプリケーション サーバなどのリモート IP デバイスへのトラフィックを生成し、分析します。さまざまな Cisco IOS IP SLA 動作で評価を実行し、トラブルシューティング、問題分析、ネットワーク トポロジの設計に使用されます。
Cisco IOS IP SLA 動作に応じて Cisco デバイスのネットワーク パフォーマンス統計情報が監視され、CLI(コマンドライン インターフェイス)MIB および SNMP(簡易ネットワーク管理プロトコル)MIB に格納されます。IP SLA パケットには設定可能な IP レイヤおよびアプリケーション レイヤのオプションがあります。たとえば、宛先 IP アドレス、User Datagram Protocol(UDP; ユーザ データグラム プロトコル)/TCP ポート番号、Type of Service(ToS; サービス タイプ)バイト(Differentiated Services Code Point [DSCP; DiffServ コード ポイント] および IP プレフィクス ビット)、VPN Routing/Forwarding Instance(VRF; VPN ルーティング/転送インスタンス)、URL Web アドレスなどが設定できます。
Cisco IP SLA はレイヤ 2 転送に依存していないので、異なるネットワーク間にエンドツーエンド動作を設定してエンド ユーザが経験しそうなメトリックを最大限に反映させることができます。IP SLA は、次のような一意のパフォーマンス メトリックのサブセットを収集します。
• 遅延(往復および一方向)
• ジッタ(方向性あり)
• パケット損失(方向性あり)
• パケット シーケンス(パケット順序)
• パス(ホップ単位)
• 接続(方向性あり)
• サーバまたは Web サイトのダウンロード時間
Cisco IP SLA は SNMP によるアクセスが可能なので、Cisco Works Internetwork Performance Monitor(IPM)やサードパーティ製パフォーマンス管理製品などの Performance Monitoring(PM; パフォーマンス モニタリング)アプリケーションでも使用できます。Cisco IOS IP SLA を使用するネットワーク管理製品については、次の URL を参照してください。
http://www.cisco.com/go/ipsla
IP SLA を使用すると次のような利点があります。
• SLA モニタリング、評価、検証。
• ネットワーク パフォーマンス モニタリング。
– ネットワーク内のジッタ、遅延、パケット損失が測定できる。
– 連続的で信頼性のある確実な評価が提供される。
• IP サービス ネットワーク ヘルス アセスメントにより、既存の QoS が新しい IP サービスに適していることを確認できる。
• 端末間のネットワーク アベイラビリティをモニタリングして、ネットワーク リソースをあらかじめ検証し接続をテストできる(たとえば、ビジネス上の重要なデータを保存する NFS サーバのネットワーク アベイラビリティをリモート サイトから確認できる)。
• 信頼性の高い評価を連続的に行ってネットワーク動作のトラブルシューティングを行うので、問題をすぐに特定しトラブルシューティングにかかる時間を短縮できる。
• Multiprotocol Label Switching(MPLS; マルチプロトコル ラベル スイッチング)パフォーマンス モニタリングとネットワークの検証を行う(MPLS をサポートするスイッチの場合)。
ここでは、IP SLA 機能について説明します。
• 「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 Responder と IP SLA コントロール プロトコル」
• 「IP SLA の応答時間の計算」
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 を使用して、プローブを物理的に配置せずに、コア、分散、エッジといったネットワーク内の任意のエリア間のパフォーマンスを監視することができます。2 つのネットワーク デバイス間のネットワーク パフォーマンスは、生成トラフィックで測定します。図 30-1 に、送信元デバイスが宛先デバイスに生成パケットを送信するときに IP SLA が開始される手順を示します。宛先デバイスがパケットを受信すると、IP SLA 動作の種類によって、送信元のタイム スタンプ情報に応じてパフォーマンス メトリックを算出します。IP SLA 動作は、特定のプロトコル(UDP など)を使用してネットワークの送信元から宛先へのネットワーク測定を行います。
図 30-1 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施する手順は次のとおりです。
1. 必要であれば、IP SLA responder をイネーブルにします。
2. 必要な IP SLA 動作タイプを設定します。
3. 指定された動作タイプのオプションを設定します。
4. 必要であれば、しきい値条件を設定します。
5. 動作の実行スケジュールを指定し、しばらく動作を実行して統計情報を収集します。
6. Cisco IOS CLI を使用するか NMS(network management system; ネットワーク管理システム)と SNMP を併用して、動作の結果を表示し確認します。
IP SLA 動作について詳しくは、次の URL で『 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) スイッチでは、DLSw+ 動作を使用した VoIP サービス レベル分析または IP サービス レベル分析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 コマンドを使用してソフトウェア イメージで動作タイプがサポートされていることを確認してください。
IP SLA Responder と IP SLA コントロール プロトコル
IP SLA Responder は宛先 Cisco デバイスに組み込まれたコンポーネントで、システムが IP SLA 要求パケットを予想して応答します。Responder は専用プローブなしで正確な測定を行います。Responder は、受信および応答するポートが通知されるメカニズムを Cisco IOS IP SLA コントロール プロトコルを通じて提供します。Cisco IOS デバイスだけが宛先 IP SLA Responder の送信元になります。
(注) IP SLA responder には Cisco IOS Layer 2 responder 設定可能スイッチが使用できます。たとえば、Catalys 2960 や Cisco ME 2400 スイッチなどです。responder は、IP SLA 機能を全面的にサポートする必要はありません。
図 30-1 に、IP ネットワーク内での Cisco IOS IP SLA responder の配置場所を示します。responder は、IP SLA 動作から送信されたコントロール プロトコル メッセージを指定されたポートで受信します。コントロール メッセージを受信したら、指定された UDP または TCP ポートを指定された時間だけイネーブルにします。この間に、responder は要求を受け付け、応答します。responder は、IP SLA パケットに応答したあとまたは指定の時間が経過したら ポートをディセーブルにします。セキュリティの向上のために、コントロール メッセージでは MD5 認証が利用できます。
すべての IP SLA 動作に対して宛先デバイスの responder をイネーブルにする必要はありません。たとえば、宛先ルータが提供しているサービス(Telnet や HTTP など)は responder では必要ありません。他社製デバイスに IP SLA responder を設定することはできません。また、Cisco IOS IP SLA はこれらのデバイス固有のサービスに対してだけ動作パケットを送信できます。
IP SLA の応答時間の計算
スイッチとルータは、他のハイ プライオリティ プロセスがあるために、着信パケットの処理に数十ミリ秒かかることがあります。この遅延により応答時間が影響を受けます。テストパケットの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。この場合、応答時間は正しいネットワーク遅延を反映しません。IP SLA はソース デバイスとターゲット デバイス(responder が使用されている場合)の処理遅延を最小化し、正しい Round-Trip Time(RTT; ラウンドトリップ時間)を識別します。IP SLA テスト パケットは、タイム スタンプによって処理遅延を最小化します。
IP SLA responder がイネーブルの場合、パケットが割り込みレベルでインターフェイスに着信したときおよびパケットが出て行くときにターゲット デバイスでタイム スタンプを付け、処理時間は含めません。タイム スタンプはサブミリ秒単位で構成されます。
図 30-2 に、responder の動作を示します。RTT を算出するためのタイム スタンプが 4 つ付けられます。ターゲット ルータで responder 機能がイネーブルの場合、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 パケットの処理にかかった時間を求め、デルタ(Δ)で表します。次に全体の RTT からこのデルタの値を引きます。IP SLA により、この方法はソース ルータにも適用されます。その場合、着信タイム スタンプ 4(TS4)が割り込みレベルで付けられ、より正確な結果を得ることができます。
図 30-2 Cisco IOS IP SLA responder タイム スタンプ
この他にも、ターゲット デバイスに 2 つのタイム スタンプがあれば一方向遅延、ジッタ、方向性を持つパケット損失がトラッキングできるという利点があります。大半のネットワーク動作は非同期なので、このような統計情報があるのは問題です。ただし一方向遅延測定を取り込むには、ソース ルータとターゲット ルータの両方に Network Time Protocol(NTP)を設定し、両方のルータを同じくロック ソースに同期させる必要があります。一方向ジッタ測定にはクロック同期は不要です。