OSPF LSA スロットリング、SPF チューニング

LSA スロットリング (LSA Throttling)

LSA (Link-State Advertisement) スロットリングは、OSPFがリンク状態変更に応じて生成するLSAの頻度を制御するメカニズムです。リンク状態の変動が激しい環境では、頻繁にLSAが生成されることでCPUやメモリのリソースが過剰に消費される可能性があります。LSAスロットリングを設定することで、この問題を緩和します。

SPF チューニング (SPF Tuning)

SPF (Shortest Path First) チューニングは、SPFアルゴリズムの再計算を行うタイミングや頻度を調整する設定です。SPFアルゴリズムは、ネットワークトポロジの変化に応じて最短経路を再計算しますが、頻繁な再計算はCPU負荷を増大させる原因となります。

LSA スロットリング、チューニングの設定

基本構文

OSPFルータ設定モードの有効化

IPv4 または IPv6 アドレス ファミリに対して OSPFv3 ルータ設定モードを有効にします。
Router(config)#router ospfv3 [process-id ]

LSA生成タイミングの設定

OSPFのリンクステート広告(LSA)生成のタイミングを制御します。このコマンドは、OSPF LSAの生成レートを調整するのに役立ち、頻繁なトポロジ変更に対応する不必要なネットワークフラッディングを削減します。
Router(config-router)#timers throttle lsa start-interval hold-interval max-interval

コマンド内容
start-intervalトポロジーの変更を検出してから最初のLSAを生成するまでの待機時間(ミリ秒)。値を小さくすると初期応答が速くなります。
hold-interval最初の LSA が生成された後、次の LSA が生成されるまでの待機時間(ミリ秒単位)。次の LSA をどの程度で生成できるかを制御し、LSA の過剰なフラッディングを防止します。
max-intervalLSA世代間の待機時間の最大値(ミリ秒)で、複数の変更があった場合でも、LSA世代がこの間隔を超えて待機することがないようにします。

LSA受信間隔の設定

OSPF ルータが LSA を受信してから、同じタイプの次の LSA を受け入れるまでの遅延を設定します。この間隔は、ルーターの処理負荷を制御し、早く到着しすぎる LSA を効率的に処理するのに役立ちます。
Router(config-router)#timers lsa arrival milliseconds

LSA送信間隔の設定

OSPFルータがフラッディングプロセス中にLSAを送信する間隔を設定します。この間隔を調整することで、特に大規模または複雑なネットワークで、OSPF LSAフラッディングによるCPUと帯域幅の負荷を軽減できます。
Router(config-router)#timers pacing flood milliseconds

LSA再送間隔の設定

OSPF リンク状態広告(LSA)の再送間隔を設定します。OSPFルーターは、送信したLSAに対する確認応答(ACK)を受信しないと、このコマンドで定義した間隔でLSAの再送を試みます。
Router(config-router)#timers pacing retransmission milliseconds

SPF スロットリング、チューニングの設定

基本構文

OSPFルータ設定モードの有効化

IPv4 または IPv6 アドレス ファミリに対して OSPFv3 ルータ設定モードを有効にします。
Router(config)#router ospfv3 [process-id ]

SPF 計算間隔の設定

OSPFのSPF(Shortest Path First)アルゴリズムの動作を制御します。連続するSPF計算の時間間隔を設定してCPU使用率を削減し、OSPFがネットワークの変更に応答する速さを管理できます。
Router(config-router)#timers throttle spf spf-start spf-hold spf-max-wait

コマンド内容
spf-startトポロジーの変更後、最初のSPF計算を開始するまでの待機時間(ミリ秒)。値が小さいほど、最初の変更に対する応答が速くなる。
spf-hold連続したSPF計算間の最小時間(ミリ秒)。これは、複数の変更が連続して発生した場合に過剰な再計算を防ぐために、最初の再計算とその後の再計算の間に遅延を導入する。
spf-max-wait連続したSPF計算の間に待つ最大時間(ミリ秒)。複数のトポロジ変更が発生しても、OSPFはこの値を超えて再計算を遅らせることはありません。

SPF送信間隔の設定

SPFでグループ化されたリンク状態広告(LSA)のペーシングを制御します。
Router(config-router)#timers pacing lsa-group seconds

この機能は、LSAを生成したらすぐに送信するのではなく、グループ単位で送信することでネットワークのパフォーマンスを最適化し、個々のLSAの送信数を減らしてネットワークの効率を向上させます。

設定例

timers throttle spf 200 200 200

  • SPF開始: 200ミリ秒
  • SPFホールド:200ミリ秒
  • SPF max-wait:200ミリ秒
  • SPF計算の間隔が確保され、ネットワーク変更時に過剰なCPU使用を避けることができる。SPF は変化の 200 ミリ秒後に開始し、トポロジーが安定するまで 200 ミリ秒ごとに再計算する。

timers throttle lsa 200 200 200

  • LSA 開始: 200 ミリ秒
  • LSA ホールド:200 ミリ秒
  • LSA max-wait: 200ミリ秒
  • LSA 生成をスロットルし、LSA が頻繁に送信されないようにします。LSA は変更の 200 ミリ秒後に生成され、最小 200 ミリ秒間隔で送信され続けます。

timers lsa arrival 200

  • LSA 到着遅延:200 ミリ秒
  • ルータが同じタイプの複数の LSA を受け入れる速さを制御します。ルータは、同じタイプの別の LSA を受け入れる前に 200 ミリ秒待機し、重複処理を防いで LSA ストームのリスクを低減します。

timers pacing flood 20

  • LSAフラッドペーシング:20ミリ秒
  • LSAフラッドのペーシングを設定し、ルーターはLSAの各バッチを送信する間に20ミリ秒待機します。これにより、LSAフラッドでネットワークが圧倒される可能性を減らすと同時に、タイムリーなLSA配信を保証します。

timers pacing lsa-group 200

  • SAグループペーシング:200ミリ秒
  • LSA をグループ化し、200 ミリ秒ごとに送信します。これは、LSA を生成したらすぐに送信するのではなく、バッチ化することによって帯域幅と処理を最適化するのに役立ちます。

timers pacing retransmission 100

  • LSA 再送ペーシング: 100ミリ秒
  • 確認されていない LSA の再送間隔を制御します。LSAが確認されなかった場合、ルータは100ミリ秒ごとに再送するため、不要な輻輳を引き起こすことなく、信頼性の高い配信を確保できます。

参考文献

Configuring OSPFv3 Fast Convergence – LSA and SPF Throttling