レイヤー 2 サーキットの概要

レイヤー 2 回線では、IP および MPLS(マルチプロトコルラベルスイッチング)ベースのネットワークを介してポイントツーポイントのレイヤー 2 接続を作成できます。このようなネットワークを介して、同じレイヤー2 カプセル化を持つ物理回線を相互に接続できます。レイヤー 2 回線によって、エンドツーエンドの ATM(非同期転送モード)ネットワーク、フレームリレーネットワーク、TDM(時分割多重)ネットワークの一部を、IP および MPLS ベースのネットワークに置き換えることができます。

図 1 では、ルーター PE1 でポイントツーポイントプロトコル(PPP)でカプセル化された OC3/STM1 インターフェイスがレイヤー 2 回線を介して接続され、ルーター PE2 で PPP でカプセル化された OC3/STM1 インターフェイスに到達しています。レイヤー 2 回線を動作させるために、図 1 の PE(プロバイダエッジ)ルーターは MPLS ネットワークの一部です。ルーター PE1 と PE2 も LDP(Label Distribution Protocol)ピアである必要があります。さらに、カスタマーエッジ(CE)ルーターに接続するPEルーター上のインターフェイスは、CCC(回線クロスコネクト)インターフェイスカプセル化をサポートする必要があります。

図1:レイヤー2 回路接続 Layer 2 Circuit Connection

レイヤー2 回線は、レイヤー2VPN と非常によく似ています。ただし、いくつかの重要な違いがあります。

ルーティングインスタンスでレイヤー2 VPNを設定します。その結果、レイヤー2 VPNは一意のサイト識別子とVPN識別子を持ちます。ただし、レイヤー2 回線はルーティングインスタンスの設定を必要とせず、代わりに別の方法で回線を識別します。レイヤー 2 回線ピア関係は、ローカル PE ルーター上の論理インターフェイス、リモート PE ルーターのネイバーの IP アドレス、および仮想回線識別子の 3 つのコンポーネントによって確立されます。
レイヤー 2 VPN は、レイヤー 3 VPN と同様に、PE ルーター間のトラフィックの転送のために BGP(境界ゲートウェイプロトコル)を必要とします。一方、レイヤ 2 回線は BGP を必要としません。その代わり、レイヤー 2 回線は LDP と MPLS を使用して運用します。その結果、レイヤー2 回線はレイヤー2 VPNよりも必要な設定が少なくて済みます。

レイヤー 2 回線は、2 つのピア間に構成されます。ピアは、オープン最短パスファースト(OSPF)や中間システム - 中間システム(IS-IS)など、同じ内部ゲートウェイプロトコル(IGP)を使用する必要があります。また、ピアは対称レイヤー 2 構成を持ち、同じルーティングドメインまたは自律システムに属している必要があります。

レイヤー2 回線の基本構成要素は、仮想回線(VC)です。VC は、MPLS やサービスプロバイダネットワーク内の他のトンネリング技術を介して転送されるポイントツーポイントのレイヤー 2 接続です。VC は CCC 接続に似ていますが、複数の VC が 2 つのプロバイダーエッジ(PE)ルーター間の 1 つの MPLS LSP(ラベルスイッチパス)トンネルを介して転送される点が異なります。対照的に、CCCは単一のLSPを介した単一のレイヤー2 接続のみをサポートします。

図2では、レイヤ 2回路の基本的な内部動作を説明しています。2つのカスタマーエッジ(CE)ルーター論理インターフェイス(1つはローカル、もう1つはリモート)で、同じレイヤー2 プロトコルが実行されています。パケットは、リモート PE ルーターによってアドバタイズされたエグレスラベルを介して、ローカル CE ルーターからリモート CE ルーターに送信されます。ラベルは、LDP LSP(または RSVP を介してトンネリングされた LDP)を介して、リモート CE ルーターに接続されたリモート PE ルーターに転送されます。リモート CE ルーターからのリターントラフィックは、ローカル PE ルーターによってアドバタイズされたイングレスラベルを介して送信されます。ここでも、ラベルはリモート PE ルーターからローカル PE ルーターへの LDP LSP(または RSVP を介してトンネリングされた LDP)を経由します。

図2: レイヤー2 回路の概念 Layer 2 Circuit Concept

レイヤー2 回線フレームワークでは、イングレスラベルをアドバタイズするためのシグナリングプロトコルとしてLDPを使用する必要があります。ほとんどの場合、レイヤ 2 カプセル化をネットワーク経由で伝送する必要はありません。代わりに、レイヤー2 ヘッダーは1台のPEルーターで削除し、エグレスPEルーターで再現できます。このようなレイヤー2 情報は、コントロールワードと呼ばれる特別なレイヤー2 回線ヘッダーで伝送されます。

レイヤー 2 回線の IETF ドラフトでは、ほとんどのレイヤー 2 プロトコルで制御ワードはオプションですが、必要なフレームリレーと ATM AAL5 は除外されます。ただし、Junos OSリリース5.6以降では、すべての形式のレイヤー2 回線の制御ワードがデフォルトで送信されます。Junos OSリリース5.5以前を実行しているルーターとJunos OSリリース5.6以降を実行しているルーターの間にレイヤー2 回線を確立する場合、制御ワードの使用は自動的にネゴシエートされます。

レイヤー 2 回線でサポートされているレイヤー 2 プロトコルは次のとおりです。

ATM2インテリジェントキューイング(IQ)インターフェイス上のATMセルリレーモードとATMアダプテーションレイヤー5(AAL5)モード
Cisco HDLC(ハイレベルデータリンク制御)、フレームリレー、SONET/SDH ベースのインターフェイス上の PPP
イーサネットベースインターフェイス上のイーサネット、VLAN、拡張 VLAN

イーサネット 802.1q VLAN またはシンプルイーサネットの場合、プリアンブルまたはフレームチェックシーケンス(FCS)のないイーサネットフレーム全体が転送されます。ATM セルリレーモードでは、ATM セルは SAR プロセスなしで転送されます。Cisco HDLC の場合、フレームは HDLC フラグと FCS を除く全体が転送されます。PPP の場合、フレームは、メディア固有のフレーミング情報を除き、全体が転送されます。

ほとんどのプロトコルでは、すべてゼロで構成される NULL 制御ワードがレイヤー 2 回線ネイバー間で送信されます。ただし、レイヤー2 プロトコル制御情報を伝送できる制御ワードでは、個々のビットを使用できます。制御情報は制御ワードにマップされ、レイヤー2 プロトコルのヘッダーをフレームから取り除くことができます。残りのデータと制御ワードはレイヤー2 回線を介して送信でき、回路のエグレスポイントで適切な制御情報を使用してフレームを再構築できます。

レイヤー 2 制御情報を制御ワードの特殊ビットフィールドにマップするレイヤー 2 プロトコルは次のとおりです。

フレームリレー—この制御ワードは、廃棄適格(DE)、前方明示的輻輳通知(FECN)、および後方明示的輻輳通知(BECN)情報のトランスポートをサポートします。
ATM AAL5 モード - このコントロールワードは、シーケンス番号処理、ATM セルロスプライオリティ(CLP)、および明示的な前方輻輳表示(EFCI)情報の転送をサポートします。AAL5 モードのレイヤ 2 回線を設定する場合、制御情報はデフォルトで伝送されるため、追加の設定は必要ありません。
ATMセルリレーモード—この制御ワードは、シーケンス番号処理のみをサポートします。セルリレーモードのレイヤー2 回線を設定する場合、シーケンス番号情報はデフォルトで伝送されるため、追加の設定は必要ありません。

ATM セルリレーモードと AAL5 モードのシーケンス番号処理の Junos OS の実装は、 MPLS ネットワーク上でレイヤー 2 フレームを転送するための IETF ドラフトのカプセル化方法のセクション 3.1.2 で説明されているものと同じではありません。違いは次のとおりです。

シーケンス番号が 0 のパケットは、アウトオブシーケンスとして扱われます。
次の増分シーケンス番号を持たないパケットは、シーケンス外と見なされます。
順序がずれたパケットが到着すると、レイヤー 2 回線制御ワードのシーケンス番号が 1 ずつ増加し、ネイバーに予期されるシーケンス番号になります。