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VMホストの概要(Junos OS)

VMホストとは

Junos OSリリース16.1以降、仮想化ルーティングエンジンがサポートされており、コントロールプレーンの拡張性とパフォーマンスを向上させるだけでなく、Junos OSインフラストラクチャに仮想化機能も提供します。これらの仮想化ルーティングエンジン、またはVMホストは、 VMホストをサポートするルーティングエンジンのハードウェア仕様に記載されています。

注:

VMホストは、FreeBSDがアップグレードされたJunos OSのみを実行します。

このセクションの残りの部分では、VMホストのアーキテクチャについて説明します。VMホストの詳細については、このガイドのシステムのバックアップとリカバリ、ソフトウェアのインストール、ファームウェアのインストールなどの章を参照してください。

図1は、VMホストをサポートするルーティングエンジンのアーキテクチャを示しています。以下のコンポーネントで構成されています。

  • ハードウェア層

  • オペレーティングシステムとハイパーバイザー層です。

  • ホストユーティリティとJunos VMゲスト層。

ハードウェア層のサーバーには、物理ネットワークインターフェイスカード(NIC)、CPU、メモリ、イーサネット管理ポートが含まれています。NICは、シングルルートI/O仮想化(SR-IOV)に基づくハードウェア仮想化をサポートします。SR-IOV では、物理 NIC(物理機能と呼ばれる)はホストによって管理され、仮想機能はゲスト OS によって管理されます。ハードウェア層では、LinuxベースのOSが、カーネルベースの仮想マシン(KVM)およびQuick Emulator(QEMU)とともにホスト環境を提供します。このホストOSは、ブートコンプレックス、CPUメモリストレージ、および物理機能などのその他のさまざまなハードウェアコンポーネントを管理します。Junos OSはゲストOSとして実行され、仮想機能を管理し、管理フレームワークとして機能します。さらに、ホストとハイパーバイザーを管理するためのインターフェイスも提供します。

ホストOSで実行される追加のアプリケーションとユーティリティは、以下の機能の提供を支援します。

  • ホストOSとゲストOS間の通信を円滑にします。

  • ゲスト Junos OS 上のコマンドと設定に基づいて、ホスト OS の適切な実行をトリガーします。

  • VM管理機能を拡張して、自動リカバリなどの機能を提供。

図1: VMホストをサポートするルーティングエンジンのアーキテクチャ Virtualized system architecture running Junos OS on x86 CPU with Yocto Linux, KVM hypervisor, QEMU, Junos Kernel, and Daemons.

VMホストをサポートするルーティングエンジン

VMホストをサポートするルーティングエンジンは、コントロールプレーンの拡張性とパフォーマンスを向上させるだけでなく、Junos OSインフラストラクチャに仮想化機能も提供して、より大きなコンピューティング需要をサポートします。

仮想化により、ゲストと呼ばれるオペレーティングシステムの複数のインスタンスをホスト上で同時に実行し、仮想化されたハードウェアリソースを共有することができます。ゲストとは、ハイパーバイザーベースのホスト上で動作し、リソースを共有する仮想マシン(VM)のことです。ホストは仮想化ソフトウェアであり、そのハイパーバイザーにより複数のゲストVMを同時に実行し、リソースを共有できます。VMはJunos OSのインスタンスである必要があります。サードパーティ製のVMは、これらのルーティングエンジンではサポートされていません。各VMは、同じホスト上で実行されている別のVMとは異なる可能性のある独自のオペレーティングシステムイメージとアプリケーションを実行します。

注:

Junos OS VMのみがサポートされます。これらのルーティングエンジンでサードパーティのVMを実行することはできません。

VMホストをサポートするルーティングエンジンでは、Junos OSの1つのインスタンスがLinuxベースのホスト(VMホスト)上でVMとして実行され、管理コンテキストで動作するVMとして機能します。Junos OSは、すべての設定、シャーシ制御、ホストOSとの通信、ユーザーインターフェイスコマンドの実行を管理し、ネイティブに近いJunos OSエクスペリエンスをエンドユーザーに提供します。

VMHostをサポートするルーティングエンジンのハードウェア仕様の詳細については、 表1をご覧ください

デバイス
表1:VMホストをサポートするルーティングエンジンのハードウェア仕様
仕様 でサポートされている モデル番号

RE-ACX-5448

ACX5448

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB two DIMM DRAM

  • 100GB SATA SSD x 2

EX9200-RE2

EX9204、EX9208、EX9214

  • 6コア、2GHz Intelプロセッサー

  • 64GBのDRAMとデュアルフロントプラガブルSSD、それぞれが64GBのストレージを備えており、Junos OSのイメージとログ用に

RE-S-1600x8

MX204

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB DDR4 RAM

  • 100GB SATA SSD

RE-S-X6-64G

MX240、MX480、およびMX960

  • 6コアHaswell CPU

  • ウェルズバーグPCHベースのルーティングエンジン、64GB DRAM、64GBソリッドステートドライブ(SSD)2個を搭載)

RE-S-X6-128G

MX240、MX480、およびMX960

  • 6コアHaswell CPU

  • ウェルズバーグPCHベースのルーティングエンジン、128GB DRAM、128GBソリッドステートドライブ(SSD)2台

REMX2008-X8-64G-LT、

MX2008
  • 8コアHaswell CPU

  • ウェルズバーグPCHベースのルーティングエンジンと64GB DRAM、100GBソリッドステートドライブ(SSD)2台

REMX2008-X8-128G-S

  • 8コアHaswell CPU

  • 128GB DRAMと2つの200GBソリッドステートドライブ(SSD)を搭載したウェルズバーグPCHベースのルーティングエンジン

REMX2K-X8-64G

MX2020およびMX2010

  • 8コアHaswell CPU

  • ウェルズバーグ PCH ベースのルーティングエンジンと 64 GB DRAM と 2 つの 64 GB SSD を搭載

RE-S-1600x8

MX10003

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 64 GB DDR4 RAM

  • 100GB SATA SSD

JNP10K-RE1、JNP10K-RE1-LT、およびJNP10K-RE1-128

MX10008

MX10004

  • 高性能 2.2 GHz Intel 10 コア x86 CPU

  • 64 GB DDR4 RAM

  • 200GB SATA SSD x 2

REは内蔵されている

MX301

  • 10コア、ベース周波数3.0GHz、Intel Icelake-D LCC CPU

  • 128 GB DDR4 RAM

  • 200GB NVMe SSD x 2

CPUは、ルーティングエンジンとコントロールボードの機能を組み合わせています。

JNP304-RE-S

MX304

  • 8コア、Intel IcelakeベースのマルチコアプロセッサーCPU

  • 128 GB の DRAM

  • 200GB SATA SSD x 2

RCBPTX

PTX3000

  • ウェルズバーグ PCH ベースのルーティングエンジンと 64 GB DRAM と 2 つの 64 GB SSD を搭載

  • マルチコア Haswell CPU

RCBは、ルーティングエンジン、コントロールボード、集中クロックジェネレーター(CCG)の機能を組み合わせています

RE-PTX-X8-64G

PTX5000

  • 8コアHaswell CPU

  • ウェルズバーグ PCH ベースのルーティングエンジンと 64 GB DRAM と 2 つの 64 GB SSD を搭載

  • 新しいコントロールボード CB2-PTX

RE-PTX10002-60C

PTX10002-60C

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB DDR4 RAM

  • 50GB SATA SSD x 2

RE-QFX10002-60C

QFX10002-60C

  • 高性能 1.6 GHz Intel 8 コア x86 CPU

  • 32 GB DDR4 RAM

  • 50GB SATA SSD x 2

SRX5K-RE3

SRX5000
  • 6コアHaswell CPU

  • 128 GB の DRAM

  • 2 台の 128 GB ソリッド ステート ドライブ(SSD)

SRX1600

SRX1600
  • 4コア、2.2GHz、Intel IcelakeベースプロセッサーCPU

  • 120GB NVMe SSD

SRX2300、SRX4120

SRX2300、SRX4120
  • 8コア、2.7GHz、Intel IcelakeベースプロセッサーCPU

  • 2 台の 120 GB NVMe ソリッド ステート ドライブ(SSD)

SRX4300

SRX4300
  • 20コア、2.1GHz、Intel IcelakeベースプロセッサーCPU

  • 120 GB および 960 GB NVMe ソリッド ステート ドライブ(SSD)

注:

プラットフォームのサポートは、インストールされた Junos OS リリースによって異なります。

VMホストをサポートするルーティングエンジンの顕著な特長

新しいアーキテクチャは、同じエンドユーザーエクスペリエンスを引き続き提供しながら、より優れたパフォーマンスのルーティングエンジンを提供します。

以下は、ルーティングエンジンの顕著な特長です。

プラットフォームの仮想化

ホストOSとKVM(またはハイパーバイザー)で構成される中間層の導入によるプラットフォームの仮想化。

  • Junos OSの複数のインスタンスを同時に実行できます。

  • サードパーティ製ソフトウェアのサポートを直接実行できるようにします。

ハードウェア支援準仮想化ゲスト Junos OS

デフォルトのパフォーマンスと機能とともに、プラットフォームの仮想化の利点をユーザーに提供します。準仮想化は、基盤となるハードウェア コンポーネントと同様のソフトウェア コンポーネントが VM 内に存在し、ハイパーバイザーと対話して多くの操作を実行する仮想化技術です。完全な仮想化とは対照的に、この手法は VM での仮想化のオーバーヘッドを削減します。

管理フレームワークとして機能するゲストJunos OS

設定、シャーシ制御、ホストOSとの通信、ユーザーインターフェイスコマンドの実行は、ゲストJunos OSによって管理されます。

ストレージのパーティション分割と冗長性

内部ソリッドステートドライブ(SSD)は、ルーティングエンジンを動作させるためのブートメディアとして使用されます。USBストレージやネットワークブートなどの追加オプションは、インストールと復元のために利用できます。50 GB SSD を 2 個セットで、ルーティングエンジンを正常に機能させることができます。ルーティングエンジンでは、両方のSSDが機能する必要があります。ストレージのパーティション分割は、ルーティングエンジンのデバッグ、新規インストール、SSD交換にとって重要です。

2つのSSDのうち、1つはプライマリSSDとして動作し、もう1つはバックアップSSDとして動作します。ソフトウェアブートイメージの2セット(現在のセットと代替(または以前の)セット)がプライマリSSDで使用できます。システムは現在のセットから起動しますが、代替セットには以前のバージョンのソフトウェア ブート イメージが含まれています。ソフトウェアのアップグレード後、代替セットで新しいバージョンのソフトウェアを利用できます。アップグレード後にデバイスを再起動すると、代替セットが新しい現在のセットになり、ソフトウェア イメージの古いバージョンが含まれる現在のセットが代替セットになります。 request vmhost software rollback コマンドを使用して、代替セットに切り替えることができます。ソフトウェアのアップグレードまたはソフトウェアのロールバックが実行されるまで、システムはディスク上の同じイメージセットから起動するようにプログラムされます。

両方のSSDは、ホストブートパーティション、ルートパーティション、およびゲストイメージストレージ用のパーティションを提供するためにパーティション化されています。ホスト ブート パーティションには、OS、Linux カーネル、および RAM ファイル システムの起動を担当するソフトウェアであるブート ローダーが含まれています。ルートパーティションには、ホストOSのルートファイルシステムが含まれています。

図2 は、SSDのパーティション分割を示しています。

図2: SSDパーティショニングHierarchical structure of internal storage disks for a Linux and Junos system divided into Primary and Backup categories.
注:VMホストは、各ディスク上の各セットについて、Junos OS VMイメージ(Backup.x)のバックアップコピーを内部的に保持します。耐障害性コードは、起動時に現在のイメージで修正不可能なファイルシステムの破損を検出した場合、これらのバックアップコピーを使用して実行中のCurrent.x Junos OS VMイメージを復元します。

各SSDパーティションには、完全に機能するホストソフトウェアのセットが複数含まれています。プライマリSSDで起動に障害が発生した場合、代替SSDで利用可能なスナップショットを使用してルーターを起動できます。このスナップショットは、新規インストールまたは request vmhost snapshot コマンドを使用して生成できます。

Junos OSリリース18.1R1以降、MX240、MX480、MX960、MX2010、MX2020、PTX5000のルーティングエンジンはセキュアブートをサポートします。

Junos OSリリース18.2R1以降、MX2008のルーティングエンジンはセキュアブートをサポートします。

セキュアブートをサポートするルーティングエンジンでは、RAMとSSDの両方がそれぞれ128GBと2x200GBにアップグレードされています。SSDのサイズが大きくなることで、コアファイルとログファイルのストレージが増加します。

以下の表は、さまざまなルーティング エンジンの SSD サイズに関する情報を示しています。

表2:ルーティングエンジンのSSDサイズ
デバイス ルーティングエンジンモデル番号 SSDサイズ
ACX5448

RE-ACX-5448

2 x 100GB

EX9204、EX9208、EX9214 EX9200-RE2 64GB x 2
MX204 RE-S-1600x8

50GB x 2

MX240、MX480、およびMX960

RE-S-2200X6-64G-S

50GB x 2

RE-S-X6-64G-LT

50GB x 2

RE-S-X6-128G-S

200GB x 2

MX301

内蔵ルーティングエンジン

200GB x 2

MX2008

REMX2008-X8-64G-LT

2 x 100GB

REMX2008-X8-128G-S

200GB x 2

MX2010およびMX2020

RE-MX2K-X8-64G

2 x 100GB

RE-MX2K-X8-64G-LT

2 x 100GB

RE-MX2K-X8-128G-S

200GB x 2

MX10003 RE-S-1600x8 50GB x 2

MX10008

MX10004

JNP10K-RE1、JNP10K-RE1-LT、およびJNP10K-RE1-128

200GB x 2

PTX3000 RCBPTX 64GB x 2
PTX5000 RE-PTX-X8-64G 64GB x 2

PTX10002-60C

RE-PTX10002-60C

50GB x 2

QFX10002-60C

RE-QFX10002-60C

50GB x 2

SRX5000 SRX5K-RE3

128GB x 2

show vmhost hardwareコマンドを使用して、増加したRAMサイズ、SSDサイズ、およびその他のハードウェア情報を表示できます。

次の図は、コアファイルとログファイルのストレージを増やすためのホストのパーティションについて説明しています。 図3 は、200GB SSDを搭載したMX240、MX480、MX960、MX2008、PTX5000ルーターのホストのパーティションを示しています。サイズ 56 GB の仮想ディスクが、VM パーティションから var-config.disk としてゲストに割り当てられます。このディスクの現在のサイズは 15 GB です。

図3: 200GB SSD搭載ルーティングエンジンのホストパーティションテーブル Juniper Networks storage layout: Root 8 GB, Junos 32 GB, VM 141.7 GB, Spare 8 MB. Identifier g2000090.

図4 は、ゲストVMのストレージ割り当てを示しています。

図4:ゲストVMPartition layout of a storage device for Linux: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 1.6G, VAR 54G. Device ID 8200093.のパーティション分割
注:

50GB SSDを搭載したルーティングエンジンの場合、ホストパーティションはそのままです。

図5図6 は、それぞれMX2010ルーターとMX2020ルーターのホストパーティションテーブルとゲストVMのストレージ割り当てを示しています。

図5: 100GB SSD搭載のMX2010ルーターとMX2020ルーターのルーティングエンジンのホストパーティションテーブル Partition layout: Root 7.1 GB, Junos 32 GB, VM 49.4 GB, Spare 8 MB. Device ID 1600091.

サイズ32GBの仮想ディスクが、VMパーティションからvar-config.diskとしてゲストJunos OSに割り当てられます。

図6: MX2010ルーターとMX2020ルーター上のゲストVMパーティション Diagram of disk partitions: OAM 2G, Root 10G, Swap 3G, Config 952M, VAR 30G, with vertical number 8200092.

/varサイズの拡張を実装するには、SSDの再フォーマットが必要です。アップグレードは、以下のいずれかの方法で実装できます。

  • SSD Disk2からのインストール - バックアップディスク(SSD Disk2)からホストOSを起動し、junos-vmhost-install-x.tgzイメージをインストールします。

  • USBからのインストール

NTPとタイムゾーン

日付とタイムゾーンは、管理ゲストのJunos OSからホストOSに同期されます。そのため、Junos OSとホストOSのシステムログファイルのタイムスタンプは同期されます。

自動リカバリー

自動回復(autorecovery)機能は、以下の機能を提供します。

  • システム起動時にディスク・パーティショニングの破損を検出し、パーティションを自動的に回復しようとする

  • システム起動時にJunos OSの設定の破損を検出し、設定を自動的に復元して、運用と管理が中断しないようにします。

  • システム起動時にJunos OSライセンスの破損を検出し、ライセンスを自動的に回復しようと試みる。

回復プロセス中、ホストOSはプライマリディスクで使用可能なイメージからJunos VMの起動を試みます。ただし、Junos VM の起動に失敗した場合、ホスト OS は、最後に実行された操作 request vmhost snapshot 場合、バックアップ ディスクで使用可能なホスト OS イメージとJunos OSイメージのスナップショットから Junos VM の起動を試みます。バックアップディスクにスナップショットが含まれていない場合、ホストOSは、最後に実行された操作が request vmhost upgrade であれば、プライマリディスクの代替セットで利用可能なソフトウェアからJunos VMの起動を試みます。

自動回復機能は、ゲストOSではデフォルトで有効になっています。自動回復を無効にする必要がある場合(たとえば、デバッグのために障害状態を確認する場合など)は、次のコマンドを使用します。

user@host> set vmhost no-auto-recovery

再起動と電源オフの処理

request vmhost rebootコマンドを使用してルーティングエンジンを再起動できます。このコマンドは、ゲストのJunos OSとホストOSの両方を再起動して、ルーティングエンジンを再起動します。ただし、ルーティングエンジンの再起動は、さまざまな理由によりトリガーされる場合があります。ホストOSの再起動をトリガーするイベントまたは理由は、ゲストOSの再起動をトリガーするイベントまたは理由とは異なります。

ゲストOSの再起動とは、Junos OSのみが再起動され、ホストOSが稼働していることを意味します。ゲストOSの再起動をトリガーする理由のいくつかを以下に示します。

  • パニックによる再起動

  • VJUNOS再起動—シャットダウン後のゲストOS再起動。

  • ホストからのVJUNOSウォッチドッグ—エミュレートされたウォッチドッグタイマーの有効期限が切れているため、ゲストが再起動

ホストOSの再起動とは、ホストOSとゲストOS(ここではJunos OS)の両方が再起動することを意味します。ホストOSとゲストOSの再起動をトリガーするいくつかの理由は次のとおりです。

  • ハイパーバイザーの再起動

  • 電源を入れ直すか停電

  • 例外のため再起動します。

  • リセットボタンのリセット—フロントパネルのリセットボタンを押すと再起動します。

  • サーマルシャットダウン

  • ウォッチドッグ—PCHウォッチドッグタイマーの有効期限が切れているため再起動

再起動の理由は、 show chassis routing-engine コマンドまたは show vmhost uptime コマンドを使用して確認できます。

例えば:

ルーティングエンジンが起動を終了し、ルーターの電源を再度切る必要がある場合は、 request vmhost power-off コマンドを実行します。ルーティングエンジンを再起動する場合は、 request vmhost reboot コマンドを使用します。

拡張VMホストアーキテクチャ

TVP と VM ホストの統合により、拡張 VM ホスト アーキテクチャが開発され、プラットフォーム依存コンポーネントとプラットフォーム依存コンポーネント、およびゲスト アプリケーションを効果的に分離できます。ゲストオペレーティングシステムであるJunos OSをほとんどプラットフォームに依存しない方法で維持することで、柔軟性とパフォーマンスの両方を向上させています。これを促進するために、プラットフォームに依存する要素をプラグインエンティティとしてLinuxユーザースペースに移行しました。この構造により、プラットフォームとPFEのアクティビティはJunos OSから独立して動作できるため、システム全体の効率が向上します。さらに、プラットフォームに依存するコンポーネントにLinuxを利用することで、オープンソースのソフトウェアとドライバーの利点を活用することもできます。拡張 VM ホスト アーキテクチャをサポートするプラットフォームの一覧については、「 機能エクスプローラー」を参照してください。

拡張 VMhost アーキテクチャの主なコンポーネントを次に示します。

  • Junos VM —最新のFreeBSDをベースにしたTVP対応のJunos OS。

  • Linux OS—Wind RiverベースのLinux OSがホストオペレーティングシステムとして使用されます

  • ストレージSSD - SSDは、VMホストのイメージ、ログ、設定用の内部不揮発性ストレージとして機能します。すべてのRCBには、それぞれ400GBのNVMe SSDが2つ、プライマリSSDとセカンダリSSDがプロビジョニングされます。各SSDには、セットpとセットbと呼ばれる2つのVMホストイメージが格納されます。

変更履歴テーブル

サポートされる機能は、使用しているプラットフォームとリリースによって決まります。 機能エクスプローラー を使用して、機能がお使いのプラットフォームでサポートされているかどうかを確認します。

リリース
説明
25.2
Junos OS リリース 25.2R1 以降、MX10004 ルーターと MX10008 ルーターは、拡張 VM ホスト アーキテクチャをサポートします。
18.2
Junos OSリリース18.2R1以降、MX2008のルーティングエンジンはセキュアブートをサポートします。