Flex Linkの設定
どうも、お久しぶりです。コケラです。
前回はどちらかというと「自分語り系」の記事となりましたが、今回は「技術系」の記事とさせて頂きます。
技術系の記事では、私が実際に自学習や現場での経験で学んで、「面白いなぁ」「覚えておきたいなぁ」と感じた技術を紹介していきます。
技術系の記事としては、記念すべき第一回目。今回、皆さんにシェアしたいのは、Flex Linkという技術です。
Flex Linkとは
Flex LinkはL2における冗長化の設定です。L2で冗長化というと、真っ先に思いつくのがSTP(Spanning Tree Protocol)ですよね。あとは、EtherChannelなどでしょうか。まぁ今回はちょっとEtherChannelのことは忘れてください。EtherChannel？なにそれ美味しいの？
リング構成（ループ構成）でL2のネットワークを冗長化させている場合、STPを実装しないとブロードキャストストームが発生してしまいます。
なので、下図(トポロジー1)のように、スパニングツリーアルゴリズムで特定のスイッチのポートからブロッキングポート（以下BP）を選出し、ARPのフレームがぐるぐると無限にループしないようにすることで、ブロードキャストストームの発生を未然に防ぐわけです。
これ以上STPの詳細な動作やらBPDUの具体的な動きやらを説明すると、それこそ冗長な記事になってしまうので、さすがに本記事では省かせて頂きます。STPはやや複雑な技術で管理も難しく、導入のハードルが少し高いです。詳しいことは、Google先生にでも訊いてください。
というわけで、Flex Linkの話に戻りますが、Flex LinkはこのSTPの代替ソリューションとして利用されることがあります。要するに「ちょっとSTP使いたくないから、Flex Linkにするわ」というケースが発生し得るのです。先述しました通り、STPは仕組みが複雑な分、管理が少し難しいです。また、障害発生時に、BPが開放されるまでのコンバージェンスに50秒ほどの時間を要します。たかが50秒でも、状況によっては大惨事となります。そして、BPDUの動作で、無駄なトラフィックが流れてしまうこともあります。
こういったSTPのデメリットを回避できるよう、CatalystにはFlex Linkという機能が用意されています。STPでは、BPDUを使って複数のスイッチ間で連携し合いながら動作するのに対し、Flex Linkは該当機器単体だけで動作します。なので、STPに比べると非常にシンプルで分かりやすく、導入のハードルも低いといえるでしょう。障害を検知してからの切り替えも、STPだと50秒ですが、Flex Linkは100ミリ秒以内でコンバージェンスします。説明だけでは分かりにくいかと思うので、実際に設定しながら解説していきます。
コンフィグ
余談ですが、L2のループ構成にして、なにも設定しないデフォルトの状態では、自動的にSTPが動作します。下図(画像1、2)のように、SWAのFa0/1が自動的にBPとして選出され、オレンジ点灯となりました。
SWB(config)#int fa0/1 SWB(config-if)#switchport backup int fa0/5 SWB(config-if)#exit
これらのコンフィグを投入すると、SWBのFa0/5が即座にオレンジ点灯となり、30秒から40秒ほどでSWAのFa0/1がグリーン点灯に変わりました(画像3)。
SWAのFa0/1のランプ状態が正常になったことからも分かるように、Flex Linkの設定をすると、当然ですがSTPの設定は無効となります。設定がこのままの状態ですと、障害が復旧しても、継続してSWA-B間で通信が行われます。リンクの切り戻しは行われません。例えば、平常時のSWB-C間では100Mbpsの速度で通信が行われる設定がなされていて、バックアップルートのSWA-B間は30Mbpsの速度だった場合、いつまでもSWA-B間のままではマズいですよね？というわけで、障害が復旧したら、ちゃんと通信がSWB-C間に戻るように設定しないといけません。Preemptの設定を投入しましょう。
SWB(config)#int fa0/1 SWB(config-if)#switchport backup int fa0/5 preemption mode forced SWB(config-if)#switchport backup int fa0/5 preemption delay 30 SWB(config-if)#end
Preemptの設定は以上です。障害復旧時、30秒後に、再びSWB-C間の通信へと切り戻されるようになります。上記コンフィグ3行目の「delay」に続く数字が、切り戻しまでの秒数です。では、このFlex Linkの設定を確認できるShowコマンドを見てみましょう。
SWB#sh int switchport backup detail
Switch Backup Interface Pairs:
Active Interface Backup Interface State
------------------------------------------------------------------------
FastEthernet0/1 FastEthernet0/5 Active Up/Backup Standby
Preemption Mode : forced
Preemption Delay : 30 seconds
Multicast Fast Convergence : Off
Bandwidth : 100000 Kbit (Fa0/1), 100000 Kbit (Fa0/5)
Mac Address Move Update Vlan : auto間違いなく設定されています。本当に思った通りの動作をしてくれるのか、実際に検証してみましょう。SWCのFa0/1からケーブルを抜去します。すると、オレンジ点灯だったSWBのFa0/5が、グリーン点灯に変わりました(画像4)。また、先ほどのShowコマンドをもう一度見ると、Fa0/5のStateが「Backup Up」になっていることが分かります。
SWB#sh int switchport backup detail
Switch Backup Interface Pairs:
Active Interface Backup Interface State
------------------------------------------------------------------------
FastEthernet0/1 FastEthernet0/5 Active Down/Backup Up
Preemption Mode : forced
Preemption Delay : 30 seconds
Multicast Fast Convergence : Off
Bandwidth : 100000 Kbit (Fa0/1), 100000 Kbit (Fa0/5)
Mac Address Move Update Vlan : autoアクティブリンクの切り替わりが確認できましたので、ケーブリングを元に戻すと、しっかりと30秒後にSWB-C間への切り戻しも行われました。動作検証は無事成功です。
まとめ
今回はFlex LinkというL2冗長化の技術を紹介させて頂きました。いかがだったでしょうか。設定は非常に簡単ですし、仕組みもかなりシンプルですよね。この設定の簡単さ、仕組みのシンプルさが、このFlex Linkのいちばん良いところかなぁと思っています。
Flex Linkは、一見、万能な技術のようにも見えますが、デメリットもあります。先述しました通り、Flex LinkはSTPとは異なり、該当機器だけで動作します。障害が発生しても、ポートのリンクさえアップしていれば、障害は検知しません。極端な話、監視拠点から「通信の速度が遅くなった」等といったヘルプの申告がなければ、ほぼほぼ障害に気付くことができません。これが、Flex Linkのウィークポイントです。なので、「一時的に速度が落ちたりしても良いから、なにがなんでも通信断の可能性だけは狭めたいんや！」といった場合に利用されることが多いです。また、要件定義・設計のフェーズでFlex Linkを導入するケースも、ほとんどないです。最初からループフリーな構成にしたり、EtherChannelを利用することで要件を満たせてしまいます。あくまでも、運用・保守のフェーズで使われることがあるという認識で良いでしょう。
以上で、Flex Linkの技術解説を終わります。ここまで長々とお付き合い頂きまして、ありがとうございました！
