Cisco ME 3400E イーサネット アクセス 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(52)SE

Cisco IOS IP SLA を使用したネットワーク パフォーマンスの測定

IP SLA を使用すると、物理プローブを導入することなく、コア、分散、エッジなど、ネットワーク内にある任意のエリア間のパフォーマンスをモニタできます。2 つのネットワーキング デバイス間におけるネットワーク パフォーマンスを測定する際には、それに使用するトラフィックが生成されます。図 41-1 は、生成されたパケットが送信元デバイスから宛先デバイスに送信された場合に、IP SLA がどのように開始されるかを示したものです。パケットを受信した宛先デバイスは、IP SLA 動作のタイプに応じて、タイムスタンプ情報を返します。送信元ではそれを基にしてパフォーマンス メトリックの値が算出されます。IP SLA 動作によるネットワーク測定は、UDP など特定のプロトコルを使用して、ネットワーク内の送信元デバイスから宛先デバイスへ向けて実行されます。

図 41-1 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. 必要に応じて IP SLA レスポンダをイネーブルにします。

2. 目的の IP SLA 動作タイプを設定します。

3. 指定した動作タイプに対して使用できるオプションを設定します。

4. 必要に応じて、しきい値条件を設定します。

5. 動作の実行をスケジューリングしたあと、その動作を一定時間実行して統計情報を収集します。

6. Cisco IOS CLI または Network Management System（NMS; ネットワーク管理システム）から SNMP を使用して動作の結果を表示し、その内容を分析します。

各 IP SLA 動作の詳細については、次の URL にある『 Cisco IOS IP SLAs Configuration Guide 』の該当箇所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した IP SLA Voice over IP（VoIP）サービス レベルをサポートしていません。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、動作タイプがソフトウェア イメージでサポートされているかどうかを確認してください。

IP SLA レスポンダと IP SLA 制御プロトコル

IP SLA レスポンダは、宛先のシスコ製デバイスに組み込まれているコンポーネントです。システムではこれを使用することで、IP SLA 要求パケットの到達を待ち、受信した時点でそれに応答します。レスポンダを使用すると、専用のプローブを使用することなく、正確な測定を実行できます。レスポンダは、Cisco IOS IP SLA 制御プロトコルに基づいた、受信および応答するポートを通知するためのメカニズムを備えています。宛先の IP SLA レスポンダに対する送信元として使用できるのは、Cisco IOS デバイスだけです。

（注） IP SLA レスポンダには、Catalyst 2960 スイッチや Cisco ME 2400 スイッチ、メトロ ベース イメージが実行される Cisco ME 3400 スイッチなどの Cisco IOS レイヤ 2 レスポンダ設定可能スイッチを使用できます。レスポンダは、IP SLA の全機能をサポートする必要はありません。

図 41-1 には、IP ネットワークにおける Cisco IOS IP SLA レスポンダの配置場所が示してあります。レスポンダは、IP SLA 動作により送信された制御プロトコル メッセージを特定のポート上で受信します。コントロール メッセージを受信すると、指定された UDP ポートまたは TCP ポートが、指定された時間にわたってイネーブルになります。レスポンダはイネーブルになっている間に、要求を受け取り、それに対する応答を行います。IP SLA パケットに応答するか、指定した時間が超過すると、ポートがディセーブルになります。コントロール メッセージに対しては、より一層のセキュリティ対策として、MD5 認証を使用できます。

宛先デバイス上のレスポンダは、すべての IP SLA 動作に対して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使用できるサービス（Telnet や HTTP など）に対しては、レスポンダは不要です。シスコ製以外のデバイス上では IP SLA レスポンダは設定できません。また Cisco IOS IP SLA から動作パケットを送信できるのは、こうしたデバイスに固有のサービスに対してだけです。

IP SLA に対する応答時間の算出

スイッチおよびルータでは、より優先度の高い処理がある場合、受信パケットの処理に数十ミリ秒程度かかることがあります。こうした遅延は応答時間に影響を与えます。これは、テスト パケットへの応答が、キューの中で処理されるのを待機している場合があるためです。このような場合、応答時間には実際のネットワーク遅延が正確には反映されません。IP SLA を使用すると、宛先デバイスだけでなく送信元デバイスでも、これらの処理遅延が最小限に抑えられるため（レスポンダが使用されている場合）、実際のラウンドトリップ時間を特定できます。IP SLA のテスト パケットでは、処理遅延を最小限に留めるための手段としてタイムスタンプが使用されます。

IP SLA レスポンダがイネーブルの場合、宛先デバイスでは、まずパケットがインターフェイスに到達した時点でタイムスタンプが割り込みレベルで記録され、その後パケットが送出された時点でも再びタイムスタンプが記録されます。処理時間は記録されません。このタイムスタンプは、サブミリ秒（ms）単位で設定されます。

図 41-2 は、レスポンダが動作するしくみを表したものです。ここでは、ラウンドトリップ時間の計算に 4 つのタイムスタンプが使用されています。レスポンダの機能がイネーブルになっている宛先ルータでは、タイムスタンプ 3（TS3）からタイムスタンプ 2（TS2）を差し引いて、テスト パケットの処理に要した時間 Δ （デルタ）が算出されます。次に、全ラウンドトリップ時間からこの Δ の値が差し引かれます。送信元ルータ上でも IP SLA によりこれと同じ原理が適用されます。送信元ルータでは正確を期すため、受信時のタイムスタンプ 4（TS4）が割り込みレベルで記録されています。

図 41-2 Cisco IOS IP SLA レスポンダのタイムスタンプ

宛先デバイスで 2 つのタイムスタンプを記録すると、一方向遅延、ジッタ、方向性を持つパケット損失などを追跡できるという利点もあります。ネットワーク動作はその多くが非同期であるため、こうした統計情報は非常に重要です。ただし、一方向遅延を測定するためには、送信元ルータと宛先ルータが同一のクロック ソースに同期するように、双方のルータに Network Time Protocol（NTP; ネットワーク タイム プロトコル）を設定する必要があります。一方向ジッタを測定する場合は、クロック同期は不要です。

IP SLA 動作のスケジューリング

IP SLA 動作を設定する場合は、統計情報の取得およびエラー情報の収集が開始される日時をスケジューリングする必要があります。動作は、ただちに開始されるようにスケジューリングできるほか、特定の月、日、および時刻に開始されるようスケジューリングすることもできます。一定期間をおいて動作が開始されるように設定する場合は、 保留 オプションを使用できます。この保留オプションとは、SNMP を介して認識できる動作の内部状態のことです。保留状態は、トリガされるのを待機しているリアクション（しきい値）動作に対しても使用できます。単独の IP SLA 動作をスケジューリングすることも、一度に複数の動作を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 から単一のコマンドを使用して複数の IP SLA 動作をスケジューリングできます。これらの動作を複数回にわたり均等に分散して実行するようにスケジューリングすると、IP SLA のモニタリング トラフィックの量を制御できます。このように IP SLA 動作を分散して実行すると、CPU の利用率を最小限に抑制できるため、ネットワークのスケーラビリティが向上します。

IP SLA の複数動作スケジューリング機能に関する詳細については、次の URL にある『 Cisco IOS IP SLAs Configuration Guide 』の「IP SLAs--Multiple Operation Scheduling」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 動作のしきい値のモニタリング

サービス レベル契約の適切なモニタリングをサポートするためには、違反があった場合にそれを即在に通知するメカニズムが必要です。IP SLA では、次のような状況でトリガされる 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しきい値

• 平均ジッタのしきい値

• 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 のしきい値が超過した場合にも、別の IP SLA 動作をトリガしてより詳しい分析を行えます。たとえば、動作の頻度を高めたり、ICMP パス エコー動作または ICMP パス ジッタ動作を開始してトラブルシューティングを行ったりします。

しきい値のタイプや設定レベルは、決定する際に煩雑な作業を伴う場合があるうえ、ネットワーク内で使用している IP サービスのタイプにも依存します。Cisco IOS IP SLA 動作でしきい値を使用する詳しい方法については、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 コマンドの詳細については、次の URL にあるコマンド リファレンス『 Cisco IOS IP SLAs Command Reference 』 Release 12.4T を参照してください。

http://www.cisco.com/en/US/docs/ios/ipsla/command/reference/sla_book.html

詳細な説明および設定手順については、次の URL にある『 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

このガイドで説明されている IP SLA コマンドや IP SLA 動作の中には、スイッチ上でサポートされていないものも含まれます。スイッチでは、複数動作スケジューリング機能や、しきい値の予防的モニタリングのほか、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、DHCP などを使用することにより、IP サービス レベルの分析を行えます。スイッチは、ゲートキーパー登録遅延動作測定を使用した IP SLA VoIP サービス レベルをサポートしていません。

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、動作タイプがソフトウェア イメージでサポートされているかどうかを確認してください。次に、このコマンドの出力例を示します。

IP SLA レスポンダの設定

IP SLA レスポンダは、Catalyst 2960 スイッチや Cisco ME 2400 スイッチ、メトロ ベース イメージが実行される Cisco ME 3400 スイッチなど、Cisco IOS ソフトウェア ベースのデバイス上に限って使用できます。これらのデバイスには、IP SLA 機能を部分的にサポートする一部のレイヤ 2 スイッチも含まれます。宛先デバイス（動作のターゲット）上で IP SLA レスポンダを設定するには、特権 EXEC モードで次の手順を実行します。

IP SLA レスポンダをディセーブルにする場合は、 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、デバイスを IP SLA の UDP ジッタ動作用のレスポンダとして設定する例を示します。手順については以下で説明します。

UDP ジッタ動作による IP サービス レベルの分析

ジッタとは、パケット間遅延のばらつきのことです。送信元から宛先へ複数のパケットが 10 ミリ秒間隔で連続的に送信される場合、ネットワークが正常に動作していれば、宛先ではそれらのパケットが 10 ミリ秒間隔で受信されます。しかし、ネットワーク内で遅延（キューイング、代替ルート経由での転送など）が発生すると、パケットの到達間隔が 10 ミリ秒より長くなったり短くなったりすることがあります。パケットの到達間隔が 10 ミリ秒より長い場合、ジッタ値は正となります。パケットが 12 ミリ秒間隔で到達した場合、ジッタ値は +2、パケットが 8 ミリ秒間隔で到達した場合ジッタ値は -2 となります。遅延に影響されやすいネットワークの場合、ジッタ値は 0 となることが理想的で、正の値になることは好ましくありません。

ジッタのモニタリング以外にも、多目的なデータ収集動作として、IP SLA の UDP ジッタ動作を使用できます。送信元と動作ターゲットとの間で送受信されるシーケンス情報やタイムスタンプは、IP SLA で生成されるパケットにより搬送されます。UDP ジッタ動作では、これらの情報に基づいて、次のようなデータが測定されます。

• 方向別ジッタ（送信元から宛先および宛先から送信元）

• 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）

データの送信および受信に使用するパスは異なる場合があるため（非対称）、方向別のデータを使用することで、ネットワーク内の輻輳などの問題点がある場所をより迅速に特定できます。

UDP ジッタ動作では、疑似的な UDP トラフィックが生成され、大量の UDP パケットが送信されます。各パケットは、サイズが指定され、送信元ルータから宛先ルータへ指定された時間間隔（ミリ秒単位）で送信されます。さらにこうしたパケットの送信が、指定された時間間隔で繰り返し実行されます。デフォルトでは、ペイロード サイズが 10 バイトのパケット フレームが 10 ミリ秒間隔で計 10 個生成され、60 秒ごとにこの動作が繰り返し実行されます。これらの各パラメータを設定することにより、目的の IP サービスを的確にシミュレーションできます。

一方向遅延を正確に測定するには、送信元と宛先デバイスとの間に、NTP などによる時刻同期が必要です。一方向ジッタおよび一方向パケット損失の測定には、時刻同期は不要です。送信元デバイスと宛先デバイスとの間で時刻が同期していない場合、一方向ジッタおよび一方向パケット損失に関するデータは取得できますが、UDP ジッタ動作による一方向遅延の測定では、値 0 が返されます。

（注） 送信元デバイス上で UDP ジッタ動作を設定する場合は、あらかじめ宛先デバイス（動作のターゲット）上で IP SLA レスポンダをイネーブルにしておく必要があります。

送信元デバイス上で UDP ジッタ動作を設定するには、特権 EXEC モードで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、IP SLA の UDP ジッタ動作を設定する方法の例を示します。

ICMP エコー動作による IP サービス レベルの分析

ICMP エコー動作では、シスコ製デバイスと、IP を使用する任意のデバイスとの、エンドツーエンドの応答時間が測定されます。応答時間は、宛先へ ICMP エコー要求メッセージを送信してから ICMP エコー応答を受信するまでの所要時間を測定して算出されます。送信元 IP SLA デバイスと宛先 IP デバイスの間の応答時間を測定する際、多くのお客様が、ICMP ベースの IP SLA 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 の ICMP エコー動作は、ICMP ping テストと同じ仕様に準拠しているため、応答時間の測定結果は、どちらの方法を使用しても同じです。

（注） ICMP エコー動作では、IP SLA レスポンダをイネーブルにする必要はありません。

送信元デバイス上で ICMP エコー動作を設定するには、特権 EXEC モードで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、IP SLA の ICMP エコー動作を設定する方法の例を示します。

TWAMP サーバの設定

TWAMP のサーバ機能とリフレクタ機能は、同一のデバイス上に設定できます。

（注） スイッチでは、TWAMP のサーバ機能およびリフレクタ機能はサポートされていません。

TWAMP サーバを設定するには、特権 EXEC モードで次の手順を実行します。

IP SLA TWAMP サーバをディセーブルにする場合は、 no ip sla server twamp 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、スイッチを IP SLA TWAMP サーバとして設定する方法の例を示します。

TWAMP リフレクタの設定

TWAMP のサーバ機能とリフレクタ機能は、同一のデバイス上に設定できます。

TWAMP リフレクタを設定するには、特権 EXEC モードで次の手順を実行します。

IP SLA TWAMP リフレクタをディセーブルにする場合は、 no ip sla responder twamp 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、スイッチを IP SLA TWAMP リフレクタとして設定する方法の例を示します。

TWAMP に関するトラブルシューティング

TWAMP セッションに関するトラブルシューティングを行う場合は、次のコマンドを使用します。

debug ip sla error twamp [ connection source-ip ip-address | control { reflector | server } | session source-ip ip-address ]

debug ip sla trace twamp [ connection source-ip ip-address | control { reflector | server } | session source-ip ip-address ]