無停止での機器更改

読み:むていしでのききこうかい / 英語表記:hitless device replacement

冗長化されたネットワークで、ルータなどの機器を交換するときに、通信をあらかじめ別の経路に迂回させてから作業し、利用者の業務を止めずに更改すること。問題が起きたときにすぐ元に戻せる(切り戻せる)手順にしておくことが重要である。

イマシルちゃんの解説

道路工事をするとき、いきなり道を掘り始めたら、車が通れなくなって大渋滞だよね。

だから、まず「迂回路はこちら」って案内して、車がみんな別の道を通るようになってから、工事を始めるんだ。
ネットワークの機器の交換も同じだよ。
先に通信を別のルータに逃がしてから交換して、終わったら元に戻す。
しかも、何かあったらすぐに元に戻せるようにしておくのがコツなんだ!

より深い解説

全体の流れ

段階作業ポイント
準備手順書を作り、検証環境(シミュレーターなど)で試す作業中の確認方法と、切り戻しの方法も決めておく
迂回通信が作業対象の機器を通らないように、設定を変えるOSPFのコストを十分に大きくする、VRRPのプライオリティを下げる、BGPの経路の優先度を下げる
確認通信が迂回して、正常に行われていることを確認する継続して実行しているpingに、パケットロスがないか
切り離し作業対象の機器のインタフェースを閉塞(シャットダウン)する電源を切る前に、論理的に切り離す
交換設定を保存し、電源を切って、新しい機器に交換するケーブルの接続先を間違えないよう、事前にラベルを付けておく
復帰新しい機器のインタフェースの閉塞を解除し、隣接する機器との疎通を確認する隣接するすべての機器にpingを実行する
迂回の解除設定を元に戻し、通信を新しい機器に戻す通信が新しい機器を経由して正常に行われることを確認する

迂回の方法

技術迂回のさせ方
OSPF作業する機器のインタフェースのコストを、最大値(65535)など十分に大きな値にする。ほかの経路のほうが安くなり、通信が移る
VRRP作業する機器のプライオリティを下げ、バックアップの機器をマスターにする
BGP作業する機器から広告する経路のAS_PATHを長くする、LOCAL_PREFを下げる
リンクアグリゲーション作業するリンクを束から外す

コストを変えるのは「経路の選び方」を変えるだけなので、すぐに元に戻せる。一方、機器の電源を切ったりケーブルを抜いたりすると、元に戻すのに時間がかかる。

インタフェースを閉塞してから電源を切る理由

電源を切る前に、すべての物理インタフェースを閉塞して、ネットワークから論理的に切り離しておく。こうすると、切り離した時点で通信に影響が出た場合、閉塞を解除するだけで、すぐに元の状態に戻せる(切り戻せる)。いきなり電源を切ると、問題が起きたときに、機器を起動し直すまで元に戻せない。

作業中の監視

確認の方法内容
継続的なping作業の前から、利用者側の端末から、作業する機器を経由する宛先へ、pingを実行し続ける。手順の各段階でパケットロスがないかを確認する
宛先の選び方作業する機器を経由する通信になるよう、拠点ごとに宛先を選ぶ。経由しない宛先では、影響を確認できない
交換後の疎通確認新しい機器から、直接つながるすべての隣接機器にpingを実行し、各インタフェースが正しく接続されたことを確認する
経路の確認ルーティングテーブル、OSPFの隣接関係、VRRPの状態を確認する

冗長化プロトコルの落とし穴

新しい機器を起動した直後は、OSPFなどの経路情報がまだ収束していない。VRRPのプリエンプトが有効だと、プライオリティの高い新しい機器が、すぐにマスターになって通信を引き受けてしまい、転送先がわからず通信が途切れることがある。プリエンプトディレイを設定して、経路が収束するまで待ってからマスターになるようにする。

午後での問われ方

問われ方答え方のポイント
迂回のための設定値どの値に変えれば、確実にほかの経路が選ばれるか
手順の順番の理由切り戻しのしやすさ、作業ミスの防止の観点から説明する
追加すべき手順ケーブルのラベル付け、設定の保存、事前の確認など、作業ミスを防ぐ手順
確認の宛先作業する機器を経由する通信、作業する機器に隣接する機器を、構成図から読み取る

実際の試験ではここに出る!

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