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高可用性 (HA) のデプロイ用にルーターを構成する

  • [アーティクル]

高可用性 Azure Private 5G Core のデプロイでは、Azure Kubernetes Service (AKS) クラスターは ASE デバイスの 2 ノード クラスターで稼働します。 ASE デバイスはアクティブ/スタンバイ構成でデプロイされ、障害の発生場にはバックアップ ASE がサービスを迅速に引き継ぎます。 受信トラフィックは、アクティブな ASE の仮想ネットワーク インターフェイス カード (vNIC) にルーティングされる仮想 IP アドレスを使用します。 障害の検出には双方向転送検出 (BFD) が使用されます。

そのためには、ASE クラスターと次の間にゲートウェイ ルーターをデプロイする必要があります。

  • アクセス ネットワーク内の RAN 機器。
  • データ ネットワーク。

次の図は、単一のアクセス ネットワーク ルーターと単一のデータ ネットワーク ルーターを使用した、高可用性デプロイの概要を示しています。

単一のアクセス ネットワーク ルーターと単一のデータ ネットワーク ルーターを使用した高可用性デプロイを示す図。

ルーターはダウンした BFD セッションを通じて ASE デバイスの障害を迅速に検出し、すべてのトラフィックをすぐに他の ASE にリダイレクトする必要があります。 推奨される設定では、BFD は約 1 秒で障害を検出し、トラフィックを 2.5 秒未満で復元できるようにする必要があります。 バックアップがすぐに引き継げるように、2 つの ASE 間でユーザー プレーンの状態がレプリケートされます。

AP5GC では、ネットワークごとに 1 つのゲートウェイ ルーター IP アドレスのみをサポートします。 そのため、ネットワークごとにゲートウェイ ルーターが 1 つ存在するか、フローティング ゲートウェイ IP アドレスを持つアクティブ/スタンバイ構成でゲートウェイ ルーターが冗長ペアでデプロイされるネットワーク設計のみがサポートされます。 各冗長ペアのゲートウェイ ルーターでは、VRRP (仮想ルーター冗長プロトコル) を使用して相互に監視し、パートナーの障害を検出する必要があります。

既定で、パケット コアは、ゲートウェイ ルーターの IP アドレスを使用する、単一の BFD セッションを作成します。 ルーターの冗長ペアの場合は、共有ゲートウェイ アドレスに加えて、各ルーターのインターフェイス IP アドレスを使用してパケット コアを構成する必要があります。 その後、パケット コアで、各ルーターとの追加の BFD セッションが作成されます。 ルータの障害が原因で 1 つの BFD セッションがダウンした場合も、ゲートウェイ アドレスは他のルータから到達可能であるため、サービスは影響を受けません。 この構成は、後でサイトを作成するときに追加されます。詳細については、「サイトに必要な情報を収集する」を参照してください。 インターフェイス IP アドレスを設定しない場合、ルータは、トラフィックを、ポートでのリンクまたはトップ オブ ラック スイッチ障害イベント中に転送ができなくなる ASE デバイスに転送することがあります。

次の図は、ルーターの冗長ペアを使用したアクセス ネットワークの、物理的なレイアウトを示しています。 すべてのリンクは、アクセス ネットワーク用の、単一の仮想ローカル エリア ネットワーク (VLAN) 内にあります。 各データ ネットワークのレイアウトは似ています。

ルーターの冗長ペアを使用したアクセス ネットワークの物理レイアウトを示す図。

この攻略ガイドでは、HA のデプロイをサポートするために 1 つまたは複数のルーターで必要な構成について説明します。 アクセス ネットワーク用のゲートウェイ ルーターとデータ ネットワーク用のゲートウェイ ルーターは、同じデバイスのこともあれば別のデバイスのこともあります。

前提条件

ルーターの構成値を収集する

ゲートウェイ ルーターで静的ルートを構成する方法を決定するには、Azure portal で [パケット コア コントロール プレーン] リソースに移動します。 [設定] で [ルーターの構成] を選択します。 ここでは、N2S1 と N3 の仮想 IP アドレス、各データ ネットワークのすべての UE プールの IP プレフィックス、およびネクスト ホップと相対優先度が表示されます。

アクセス ネットワーク ルーターを構成する

アクセス ネットワーク内のルーターに次の静的ルートを構成します。 アクセス ネットワークで定義されている IP アドレスについては、プライベート モバイル ネットワークの前提条件に関する記事に説明があります。

宛先 プレフィックス長 次ホップ 優先度 (値が低い方が優先度が高くなります)
Virtual N2 32 AMF のローカル アクセス サブネットへのインターフェイスで vNIC アドレスとしてアクセス ネットワークで定義された IP アドレスの 1 つ。 10
Virtual N2 32 AMF のローカル アクセス サブネットへのインターフェイスで vNIC アドレスとしてアクセス ネットワークで定義された他の IP アドレス。 10
Virtual N3 32 UPF のローカル アクセス サブネットへのインターフェイスで vNIC アドレスの 1 つとしてアクセス ネットワークで定義された優先度の高い IP アドレス。 10
Virtual N3 32 UPF のローカル アクセス サブネットへのインターフェイスで vNIC アドレスの 1 つとしてアクセス ネットワークで定義された優先度の低い IP アドレス。 20

アクセス ネットワーク ルーターで BFD を構成する

アクセス ネットワーク ルーターには次の BFD セッションを構成する必要があります。

  • アクセス ネットワーク ルーターと AMF vNIC アドレスのペアの間の 2 つの BFD セッション。
  • アクセス ネットワーク ルーターとアクセス ネットワーク内の UPF vNIC アドレスのペアの間の 2 つの BFD セッション。

アクセス データ ネットワーク ルーター上の BFD セッションは 330 ミリ秒のポーリング間隔を使用するように構成する必要があります。 許容できる最大パケット損失は 3 パケットに設定する必要があります (これはほとんどのルーターの既定値です)。

データ ネットワーク ルーターを構成する

ネットワーク アドレス変換 (NAT) が有効になっていない場合は、各データ ネットワーク内のルーターに次の静的ルートを構成します。 アクセス ネットワーク内のユーザー プレーン トラフィックの場合は、静的ルートの 1 つが他方よりも優先されるため、通常の操作では、すべてのデータ ネットワーク トラフィックが同じルートを使用します。 各データ ネットワークは 1 つのサブネットをサポートします。

宛先 プレフィックス長 次ホップ 優先度 (値が低い方が優先度が高くなります)
すべての UE サブネット 変数 DN 優先 vNIC (UPF の DN へのインターフェイス上の vNIC アドレス)。 10
すべての UE サブネット 変数 DN 優先 vNIC (UPF の DN へのインターフェイス上の vNIC アドレス)。 20

データ ネットワーク ルーターで BFD を構成する

各データ ネットワーク ルーターには、データ ネットワーク ルーターとそのデータ ネットワーク内の UPF vNIC アドレスのペアの間で 2 つの BFD セッションを構成する必要があります。

次のステップ

これで、ネットワークで高可用性 AP5GC のデプロイをサポートできるようになりました。 次のステップでは、プライベート ネットワークをデプロイするために必要な情報を収集します。